ES2234189T3 - Uso de una combinacion de aglutinantes acuosos para la fabricacion de revestimientos que se secan fisicamente. - Google Patents

Uso de una combinacion de aglutinantes acuosos para la fabricacion de revestimientos que se secan fisicamente.

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Abstract

La invención se refiere a la utilización de una dispersión acuosa de poliol que comprende copolímero de poliacrilato de poliéster injertado y poliisocianato alifático de bloques en lacado en serie de automóvil especialmente un revestimiento barrera contra las chinas. La utilización de una dispersión acuosa de un componente de poliol que comprende entre 20 y % en peso de poliol de poliéster insaturado, y entre 40 y 80 % en peso de poliacrilato, y entre 1 y 70 % en peso (respecto de los sólidos totales) de un componentes de poliisocianato alifático de bloques para revestimientos de secado físico rápido , elástico fotoestables en lacado en serie de coches. La invención también se refiere a una dispersión acuosa de (A) un componte de poliol y (B) un componente de poliisocianato para revestimientos de secado físico rápido , elástico fotoestable en lacado en serie de coches. El componentes de poliol comprende entre 20 y 60% en peso de un componente de poliéster (AI) co entre 10 y 60% en peso de unidades derivadas de ácido(s) monocarboxílico(s) (in)saturado(s) alifático(s) de 8-30 carbonos y entre 0.4 y 5 % en peso de unidades derivadas de 3-8 C alfa; beta; ácido(s) mono- o dicarboxílicos(s) insaturado(s) o anhídrido)(s) susceptibles de polimerización de radicales libres y entre 40 y 80 % en peso de componente de poliacrilato (AII). El comonenete de poliisocianato (B)( comprende poliisocianato alifático de bloques (S) y se utiliza en una cantidad de entre 1 y 70% en peso respecto del total de sólidos en la dispersión.

Description

Uso de una combinación de aglutinantes acuosos para la fabricación de revestimientos que se secan físicamente.
La invención se refiere al uso de una combinación de aglutinantes acuosos para la fabricación de un recubrimiento de secado físico rápido y al mismo tiempo resistente al impacto de piedras y estable a la intemperie, preferiblemente en el pintado en serie de automóviles.
En el pintado en serie de automóviles se ha establecido una estructura multicapa de las capas de acabado, que se realiza cada vez más también mediante agentes de recubrimiento acuosos. Además, para estos recubrimientos modernos se plantean también requisitos de rentabilidad. El objetivo es aplicar el recubrimiento en los menos pasos individuales posible y lo más asequibles posible.
En la estructura de pintura habitual en el primer pintado del coche, sobre una superficie metálica preparada mediante pintado electroforético por inmersión (KTL) se aplica en primer lugar una capa protectora frente al impacto de piedras y una capa de aparejo rellenador o una combinación de ambas ("aparejo rellenador protector frente al impacto de piedras"). Sobre estas capas se aplica después una pintura base pigmentada, a continuación una pintura transparente o de forma alternativa una pintura de acabado pigmentada.
La capa protectora y/o de aparejo rellenador frente al impacto de piedras se ocupa de equilibrar las desigualdades de la superficie y, mediante una elasticidad y deformabilidad elevadas, provoca una buena estabilidad frente al impacto de piedras. Por eso, hasta ahora se han empleado para esta capa poliéster- o poliéterpoliuretanos blandos, así como reticulantes de poliisocianato o melamina. Antes de la aplicación de la pintura base y la pintura transparente y/o la pintura de acabado se seca al horno el aparejo rellenador protector frente al impacto de piedras. Esto es necesario para mejorar el estado de la pintura de acabado y pulir la capa de aparejo rellenador antes de la aplicación de las capas de pintura superiores. Tras aplicar la pintura transparente y/o pintura de acabado se vuelve a secar al horno. En este procedimiento es desventajoso que sean necesarios dos costosos procesos de secado al horno. Físicamente, es decir, sin proceso de secado al horno, las pinturas de secado rápido como las que se pueden formular por ejemplo a partir de poliacrilatos, no presentan la resistencia requerida frente al impacto de piedras, ya que en el proceso de secado al horno reticulan películas demasiado frágiles.
El objetivo de la presente invención era encontrar un aglutinante estable al almacenamiento que junto a una buena resistencia frente al impacto de piedras garantizara un secado físico rápido. Además, el aglutinante debería ser resistente a la luz, para producir un recubrimiento estable a la intemperie, también en el caso de pinturas de acabado o base moderadamente cubrientes o en lugares en los que se renuncia totalmente a una pintura de acabado o base pigmentada. Por consiguiente, se buscó un agente de recubrimiento acuoso que reuniera las propiedades esenciales de un aparejo rellenador protector frente al impacto de piedras y un aglutinante de pintura de acabado y además se secara rápido físicamente.
Una propuesta de solución para revestimientos y/o capas de aparejo rellenador resistentes al impacto de piedras basados en aglutinantes acuosos se describe en el documento EP-A 330139. Se reivindica que se puede añadir un poliacrilato a un poliéster OH- y COOH-funcional. No se describen los ejemplos de realización correspondientes. No se describe una copolimerización de injerto del poliacrilato sobre un poliéster como base de injerto. Se sabe que las dispersiones reivindicadas de poliésteres ácido-funcionales son poco estables al almacenamiento, ya que sufren una rápida descomposición química por disociación de los enlaces éster (por ejemplo, Jones, T.E.; McCarthy, J.M., J. Coatings Technol. 76 (844), página 57 (1995)).
Ahora se ha encontrado sorprendentemente que este objetivo se puede alcanzar mediante el uso de una combinación de polioles acuosos especiales y poliisocinatos bloqueados. Las dispersiones de poliol usadas según la invención se caracterizan porque se componen de copolímeros de injerto basados en poliésterpoliacrilato, en las que como componente poliéster se emplean determinados ácidos monocarboxílicos alifáticos de cadena larga, así como poliésteres que contienen ácidos carboxílicos a,b-insaturados. La idoneidad de las dispersiones de poliol usadas según la invención es sorprendente hasta tal punto, ya que los polioles que contienen una proporción elevada de poliacrilato, hasta ahora no cumplen los elevados requisitos, por ejemplo, en elasticidad y resistencia al impacto de piedras en pintados de secado al horno como los que se emplean, por ejemplo, para aparejo rellenador de automóviles.
Además, es objeto de la invención el uso de una dispersión acuosa de
A)
un componente poliol
20 a 60, con preferencia 40 a 55% en peso de un componente poliéster AI), caracterizado porque AI) contiene 10 a 60, con preferencia 30 a 50% en peso de unidades que se derivan de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C, así como contiene 0,4 a 5% de unidades que se derivan de uno o varios ácidos mono- o dicarboxílicos a,b-insaturados polimerizados radicalariamente, con 3 a 8 átomos de C o sus anhídridos y
40 a 80% de un componente poliacrilato AII)
así como
B)
un componente poliisocianato
compuesto por uno o varios poliisocianatos alifáticos, bloqueados, con preferencia no hidrofilizados, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70, con preferencia 20 a 50%, referidas al contenido en sólido total de la dispersión,
para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
Con preferencia se emplea para el uso según la invención una dispersión acuosa de
A)
un componente poliol
de 20 a 60% de un componente poliéster AI) con un peso molecular de 500 a 6000, con preferencia 1000 a 3000, un índice de ácido < 12 mg KOH/g y un índice de OH de 50 a 250 mg KOH/g, caracterizado porque AI) se puede obtener por reacción de
AI_{1)}
10 a 60%, con preferencia 30 a 50% de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C
AI_{2)}
0,4 a 5% de un ácido mono- o dicarboxílico a,b-insaturado con 3 a 8 átomos de C o sus anhídridos
AI_{3)}
20 a 60% en peso de uno o varios ácidos di-, tri- o tetracarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con 2 a 20 átomos de C o sus anhídridos
AI_{4)}
10 a 60% de uno o varios alcoholes alifáticos con 1 a 4 grupos OH por molécula
AI_{5)}
0 a 10% de un ácido monocarboxílico aromático
AI_{6)}
0 a 10% de otros compuestos reactivos frente a ácido u OH como por ejemplo epóxidos, isocianatos u oxazolinas con 1 a 4, con preferencia 1,9 a 2,5 grupos funcionales por molécula
\quad
así como 40 a 80% en peso de un componente poliacrilato AII) que se puede obtener mediante polimerización radicalaria de una mezcla de
AII_{1)}
20 a 70% de uno o varios ésteres no funcionales de ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C y monoalcoholes alifáticos o cicloalifáticos con 1 a 18 átomos de C.
AII_{2)}
1 a 10% de uno o varios ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C o sus anhídridos
AII_{3)}
0 a 95% de uno o varios monómeros hidroxifuncionales, polimerizables radicalariamente
AII_{4)}
0 a 20% de otros monómeros polimerizables radicalariamente
en presencia del componente poliéster AI), rigiendo que las indicaciones hechas para AI y AII se refieren al peso y suman 100%
así como
B)
un componente poliisocianato
compuesto por un poliisocianato alifático bloqueado, no hidrofilizado, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70%, referido al contenido en sólido total de la dispersión.
Para la fabricación del componente poliol A) usado según la invención se procede de manera que en primer lugar se sintetiza el componente poliéster AI) según el procedimiento habitual. La fabricación de poliésteres AI) es conocida (véase abajo).
Como parte componente AI_{1)} el componente poliéster de la dispersión de poliol según la invención contiene uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos con 8 a 30 átomos de C. Son ejemplos de ácidos monocarboxílicos saturados con 8 a 30 átomos de C, ácido 2-etilhexanoico, ácido octanoico (ácido caprílico), ácido decanoico (ácido cáprico), ácido dodecanoico (ácido láurico), ácido hexadecanoico (ácido cetílico) o ácido octadecanoico (ácido esteárico). Además, son apropiados los ácidos monocarboxílicos alifáticos insaturados una o varias veces, con 8 a 30 átomos de C, como por ejemplo ácido oleico, ácido linólico o ácido linolénico. Con preferencia se emplean mezclas de ácidos monocarboxílicos, como los que se forman en la saponificación de aceites y grasas naturales. Son ejemplos de tales ácidos grasos, el ácido graso de aceite de soja, ácido graso de aceite de resinas de lejías celulósicas, ácido graso de aceite de linaza, ácido graso de aceite de ricino, ácido graso de aceite de coco, ácido graso de aceite de cacahuete o ácido graso de aceite de cártamo. Además, son ejemplos apropiados de ácidos monocarboxílicos con 8 a 30 átomos de C los ácidos grasos hidratados, ácidos grasos sintéticos, por ejemplo procedentes de la oxidación de la parafina o de la síntesis de Koch (J. Falbe, New Syntheses with Carbon Monoxide, Berlín, Heidelberg, Nueva York (1980)).
Otras unidades estructurales de los poliésteres usados según la invención son ácidos mono- o dicarboxílicos a,b-insaturados con 3 a 8 átomos de C AI_{2)}. Son ejemplos de tales ácidos carboxílicos el ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico o ácido tetrahidroftálico. En lugar de los ácidos carboxílicos libres también se pueden emplear derivados de ácidos carboxílicos, como por ejemplo anhídridos o ésteres, como sustancia de partida para la fabricación de poliésteres.
Son ejemplos de ácidos di-, tri- o tetracarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con 2 a 20 átomos de C AI_{3)}, el ácido ftálico, ácido isoftálico o ácido tereftálico, así como ácido piromelítico, ácido trimelítico y ácido succínico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido azelaico. También son apropiados los ácidos grasos diméricos fabricados a partir de ácidos grasos naturales o sintéticos. En lugar de los ácidos carboxílicos libres también se pueden emplear derivados de ácidos carboxílicos, como por ejemplo anhídridos o ésteres, como sustancia de partida para la fabricación de poliésteres.
Como componentes OH AI_{4)} con 1 a 4 grupos OH por molécula se pueden emplear, por ejemplo, monoalcoholes alifáticos como butanol, pentanol o 2-etilhexanol. También son apropiados los "alcoholes grasos", como los que se forman en la reducción de ácidos grasos. Son ejemplos de componentes alcohol con 2 grupos OH, etilenglicol, neopentilglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, trimetilpentanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, dietilenglicol, trietilenglicol, tripropilenglicol o bisfenol hidratado. Como componentes OH AI_{4)} se emplean con preferencia componentes alcohol trihidroxílicos o superiores, dado el caso en combinación con alcoholes dihidroxílicos. Por ejemplo, se mencionan pentaeritrol, glicerina o trimetilolpropano.
Son ácidos monocarboxílicos AI_{5)}, por ejemplo, el ácido benzoico o ácidos alquilbenzoicos.
La fabricación del componente poliéster AI) se realiza habitualmente mediante policondensación, como se describe en la bibliografía (R. Dhein, K. Reuter, G. Ruf en ``Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie Vol E20/2', Coord.: H. Bartl, J. Falbe, 4ª edición, páginas 1429-1435, Stuttgart, Nueva York (1987)). Sin embargo, adicionalmente con otros compuestos AI_{6)}, por ejemplo, también es posible transformar compuestos reactivos frente a OH como poliisocianatos a compuestos reactivos frente a COOH, como sustancias que contienen grupos epóxido, amino u oxazolino y de esta manera formar grupos uretano o amida en el poliéster. Como poliisocianatos son apropiados los poliisocianatos alifáticos como hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato, metilen-bis-(4-isocianatociclohexano), tetrametilxililendiisocianato o tipos alifáticos modificados, como poliisocianatos que contienen grupos isocianurato, uretdiona o biuret. Son epóxidos apropiados, por ejemplo, las resinas de epóxido basadas en éter bisfenol-A-diglicidílico o también Cardura® E10 (Shell).
El componente poliacrilato AII) se fabrica para el uso según la invención mediante una polimerización radicalaria en presencia del componente poliéster AI). Durante la polimerización también pueden estar presentes disolventes orgánicos además del componente AI). Se emplean como disolventes orgánicos para la fabricación de resinas de poliacrilato, disolventes habituales y apropiados para la fabricación de dispersiones acuosas. Se mencionan como ejemplo de disolventes apropiados: alquilbencenos como tolueno, xileno o etilbenceno, alcoholes como n-butanol, iso-propanol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, tripropilenglicol, 3-metil-3-metoxibutanol o también 1-metoxi-2-propilacetato, éter dimetílico de dipropilenglicol. Además son apropiados acetona, butanona, etanol, propanol o hexano. Los disolventes usados se pueden eliminar total o parcialmente del medio de reacción antes, durante o tras el paso de dispersión, dado el caso azeotrópicamente y/o mediante instalación de un vacío y/o una corriente inerte reforzada.
En la polimerización radicalaria se puede proceder, por ejemplo, del modo siguiente: los componentes AII_{1)} a AII_{2)} se mezclan con el componente AI) por separado o conjuntamente o también parcialmente a una temperatura apropiada y dado el caso se dosifica un disolvente y polimeriza allí en presencia de un iniciador de la polimerización. Como iniciador de la polimerización se emplean compuestos conocidos. Por ejemplo, son apropiados los peróxidos como dibenzoilperóxido, di-t-butilperóxido o t-butilper-2-etilhexanoato o también azo-iniciadores como azo-bis-isobutironitrilo o azo-bis-isovaleronitrilo. También es posible realizar la polimerización en presencia de reguladores. Tales compuestos que reducen el peso molar del polímero mediante transferencia de radicales también son conocidos. Se mencionan como ejemplos n-dodecilmercaptano o ácido mercatoacético.
Para la obtención de propiedades especiales se pueden dosificar uno o varios monómeros más rápidos, más lentos, que empiezan antes y/o que acaban más tarde que los otros monómeros.
Como componente AII_{1)} se puede emplear cualquier éster (ciclo)alquílico del ácido (met)acrílico copolimerizable con 1 a 20 átomos de carbono en el resto cicloalquilo o una mezcla de tales ésteres del ácido (met)acrílico. Entran en consideración especialmente acrilatos o metacrilatos de alquilo con 1 a 18 átomos de carbono en el resto alquilo. Como ejemplos se mencionan: acrilato y metacrilato de metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, i-butilo, n-hexilo, 2-etilhexilo, n-estearilo y n-laurilo, así como también ésteres del ácido (met)acrílico cicloalifáticos, como (met)acrilato de ciclohexilo o (met)acrilato de norbornilo. También son apropiados los ésteres del ácido maleico o fumárico, como por ejemplo el éster dimetílico o dietílico del ácido maleico o del ácido fumárico.
Son ejemplos de ácidos carboxílicos a,b-insaturados AII_{2)} apropiados, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido fumárico o ácido tetrahidroftálico. En lugar de los ácidos carboxílicos libres se pueden emplear también sus anhídridos como sustancia de partida.
Son monómeros hidroxifuncionales AII_{3)} apropiados con preferencia todos los ésteres hidroxialquílicos o hidroxicicloalquílicos de los ácidos AII_{2)} mencionados abajo. Estos ésteres hidroxifuncionales se obtienen de forma especialmente preferible mediante reacción del ácido (met)acrílico con un óxido de alquileno o un diol alifático. Por ejemplo, son apropiados el (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 2-hidroxipropilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilato de 4-hidroxibutilo o también los productos de reacción del ácido (met)acrílico con monoepóxidos como por ejemplo Cardura® E10 (Shell). Además, son apropiados los ésteres del ácido (met)acrílico y etilen- o propilenglicoles oligoméricos o poliméricos. Además, son apropiados aunque menos preferibles los monómeros polimerizables radicalariamente que contienen grupos OH, que no contienen estructuras derivadas de ácidos carboxílicos a,b-insaturados.
Son ejemplos de otros monómeros polimerizables radicalariamente AII_{4)}, por ejemplo, compuestos vinilaromáticos como estireno o a-metilestireno, ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos con 1 a 20 átomos de C, como ácido versático, ácido propiónico o ácido acético, éter vinílico, vinilpirrolidona o compuestos con dos o más dobles enlaces polimerizables radicalariamente, como por ejemplo, di(met)acrilato de butanodiol, di(met)acrilato de hexanodiol, divinilbenceno o polibutadieno.
Para la fabricación de una dispersión de poliol usada según la invención los grupos ácidos del copolímero de injerto poliésterpoliacrilato se introducen a continuación en forma de sal. Esto se realiza con preferencia mediante reacción con una amina. Son especialmente preferibles las aminas terciarias como trietilamina, N,N-dimetiletanolamina o N,N-dimetilisopropanolamina. También es posible la neutralización, por ejemplo, con hidróxidos metálicos como hidróxido de potasio, de sodio o de litio y/o con aminas primarias o secundarias y amoniaco.
Para la transferencia de la resina hidrofilizada en la dispersión acuosa a continuación se añade agua a la resina bajo intensa agitación. Sin embargo, también se puede proceder de manera que se introduzca agua y se dosifique la resina hidrofilizada bajo agitación. Un procedimiento menos preferible consiste en que el agente de neutralización se disuelve en el agua de dispersión y se añade bajo agitación la resina no hidrofilizada y/o se introduce la resina no hidrofilizada y se añade bajo agitación la disolución de amina de neutralización en agua.
A continuación, la dispersión de poliol así fabricada se puede formular como una pintura junto con componentes reticulantes. Como componente reticulante se emplean con preferencia poliisocianatos bloqueados. Para la incorporación del poliisocianato bloqueado en la pintura acuoso se puede proceder de manera que se añade un poliisocianato bloqueado hidrofilizado a la dispersión de poliol. Un procedimiento especialmente preferible consiste en mezclar uno o varios poliisocianatos bloqueados no hidrofilizados con resina de poliésterpoliacrilato antes de la neutralización y dispersar conjuntamente esta mezcla de resina como se describe.
Son ejemplos de poliisocianatos apropiados en los que se basan los poliisocianatos bloqueados, los poliisocianatos cicloalifáticos o alifáticos como tetrametilen-diisocianato, ciclohexan-1,3- y 1,4-diisocianato, hexametilen-diisocianato (HDI), 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano (isoforondiisocianato, IPDI), metilen-bis-(4-isocianatociclohexano), tetrametilxililendiisocianato (TMXDI). Con preferencia son apropiados los poliisocianatos que contienen restos que contienen heteroátomos en los grupos isocianato. Son ejemplos de estos los poliisocianatos que presentan grupos carbodiimida, grupos alofanato, grupos isocianurato, grupos uretano y grupos biuret. Son especialmente apropiados para la invención los poliisocianatos conocidos que se emplean principalmente para la fabricación de pinturas, por ejemplo, productos de modificación de los poliisocianatos simples mencionados arriba, que presentan grupos biuret-isocianato o uretdiona, especialmente el hexametilendiisocianato o el isoforondiisocianato. Además, son apropiados los poliisocianatos de bajo peso molecular que contienen grupos uretano, como los que se pueden obtener mediante reacción de IPDI o TDI empleados en exceso con alcoholes simples polihidroxílicos del intervalo de pesos moleculares 62 a 300, especialmente con trimetilolpropano o glicerina. Naturalmente también se pueden emplear mezclas discrecionales de los poliisocianatos mencionados para la fabricación de los productos según la invención.
Además, son poliisocianatos apropiados los prepolímeros conocidos que presentan grupos isocianato terminales, como los que son accesibles especialmente mediante reacción de los poliisocianatos simples mencionados arriba, sobre todo diisocianatos, con cantidades en defecto de compuestos orgánicos con al menos dos grupos funcionales reactivos frente a isocianatos. A estos prepolímeros conocidos les corresponde la relación de grupos isocianato frente a átomos de hidrógeno reactivos frente a NCO de 1,05:1 a 10:1, con preferencia 1,1:1 a 3:1, en la que los átomos de hidrógeno proceden con preferencia de grupos hidroxilo. El tipo y las relaciones de cantidades de los materiales de partida empleados en la fabricación de prepolímeros NCO se seleccionan con preferencia por lo demás de manera que los prepolímeros NCO presentan con preferencia una funcionalidad NCO media de 2 a 3 y un número medio de masa molar de 500 a 10000, con preferencia 800 a 4000.
Los grupos isocianato de los poliisocianatos están totalmente bloqueados. Como agentes de bloqueo se pueden emplear compuestos habituales, como los que se emplean por ejemplo en el sector de la pintura. Son ejemplos de agentes de bloqueo apropiados, éster dimetílico del ácido malónico, éster dietílico del ácido malónico, éster etílico del ácido acetoacético, e-caprolactama, acetanilida, aminas alifáticas secundarias y/o acetonoxima. Con preferencia se emplean butanonoxima, 3,5-dimetilpirrazol o triazol.
El bloqueo de los poliisocianatos se puede realizar, por ejemplo, mediante calentamiento de uno o varios poliisocianatos con los agentes de bloqueo. Por ejemplo, se pueden introducir uno o varios poliisocianatos y calentar bajo agitación, por ejemplo, a aproximadamente 80ºC y dosificar el agente de bloqueo (por ejemplo, durante aproximadamente 10 min). Se agita hasta que ya no es detectable isocianato libre. También es posible bloquear uno o varios poliisocianatos con una mezcla de dos o varios agentes de bloqueo.
Con preferencia los poliisocianatos bloqueados descritos no se ajustan hidrófilamente y se consigue la transformación en la dispersión acuosa mediante mezclado y dispersión conjunta con la masa fundida de resina de poliol. Sin embargo, también es posible dispersar el poliol solo y añadir a la fase acuosa una disolución o dispersión de un poliisocianato bloqueado hidrofilizado. Los poliisocianatos bloqueados hidrofilizados son conocidos y se describen, por ejemplo, en el documento EP-A 566953.
Los aglutinantes acuosos usados según la invención se pueden combinar con otros aglutinantes. Es preferible la combinación con resinas de melamina solubles en agua o insolubles en agua, así como resinas de poliéster o resinas poliéster-poliuretano emulsionables en agua o dispersables en agua.
Para la fabricación de pinturas se pueden añadir aditivos habituales (por ejemplo, pigmentos, cargas, coadyuvantes y aditivos), como los habituales en el sector de la pintura. Las cantidades se encuentran habitualmente en el intervalo corriente para el especialista.
El uso según la invención es la fabricación de pinturas de secado al horno endurecibles físicamente a baja temperatura, con preferencia en el primer pintado del automóvil, con especial preferencia para la fabricación de capas aislantes resistentes al impacto de piedras. Para ello, los agentes de recubrimiento empleados para el uso según la invención se pueden aplicar mediante rasqueta, inmersión, aplicación por pulverización, como pulverización de aire a presión o sin aire, así como mediante aplicación electrostática, por ejemplo aplicación en campana de rotación elevada. El grosor de capa de la película seca se puede encontrar por ejemplo en 15 a 50 \mum. Es ventajoso que el aglutinante según la invención se seque en primer lugar a baja temperatura, por ejemplo a 80ºC, con lo que la capa de pintura se puede pulir. Tras resaltar con una pintura base/pintura transparente o con una pintura de acabado pigmentada se seca al horno entonces en un proceso de secado al horno la capa aislante junto con la pintura transparente o la pintura de acabado. Este paso se realiza por ejemplo mediante secado al horno en 20 a 25 minutos a 135 hasta 145ºC.
El recubrimiento así obtenido presenta resultados ópticos y mecánicos comparables con una estructura de pintura en la que en lugar de la capa aislante acuosa se aplica un aparejo rellenador acuoso o que contiene disolventes como el empleado habitualmente, por ejemplo con 25 a 40 \mum de grosor de capa de la película seca con un proceso de secado al horno propio de, por ejemplo, 20 a 25 minutos a 135 hasta 165ºC y adicionalmente pintura base/pintura transparente o incluso pintura de acabado.
Los agentes de recubrimiento usados según la invención tienen una estabilidad de almacenamiento muy elevada. La estructura química que habitualmente aparece muy rápidamente en dispersiones de poliéster acuosas y/o dispersiones poliéster-poliuretano mediante disociación de enlaces éster no se observa en las dispersiones poliésterpoliacrilato según la invención. Al mismo tiempo, las pinturas preparados a partir de las dispersiones según la invención presentan una excelente resistencia al impacto de piedras, la cual para pinturas acuosas sólo se pudo obtener hasta ahora de sistemas basados en dispersiones de poliéster o poliuretano.
Ejemplos Ejemplo 1 Resina de poliéster
En un tanque de reacción de 15 l con dispositivos de agitación, refrigeración y calentamiento, así como separador de agua se añaden ya pesados 4041 g de ácido graso de aceite de cacahuete, 4350 g de trimetilolpropano, 1131 g de trietilenglicol, 99 g de anhídrido del ácido maleico, 2035 g de anhídrido del ácido ftálico y 2008 g de ácido adípico. Se pasa nitrógeno a través de la mezcla de reacción. La mezcla inicial se calienta 4 h a 185ºC. Tras 2 h a 185ºC se calienta entonces durante otras 2 h a 220ºC. A esta temperatura se hace pasar una fuerte corriente de nitrógeno (aproximadamente 30 l/h) a través de la mezcla inicial hasta que el índice de ácido ha disminuido a 9 mg KOH/g. El índice de OH asciende a 196 mg KOH/g.
Ejemplo 2 Resina de poliésterpoliacrilato
En un matraz de 4 bocas de 6 l con termómetro interno, dispositivo de agitación, embudo de adición, conducción de gas y refrigerante de reflujo se introducen en atmósfera de nitrógeno 500 g del poliéster del paso previo del ejemplo 1 y 33,4 g de butildiglicol (éster monobutílico de dietilenglicol). En el embudo de adición se prepara una mezcla de monómeros de 75 g de metacrilato de hidroxietilo, 56 g de acrilato de butilo, 271 g de metacrilato de metilo y 50 g de estireno. A una temperatura de 145ºC se dosifica durante 3 h la mitad de la mezcla de monómeros. Paralelamente a esto se dosifica una disolución de 10 g de di-t-butilperóxido en 40 g de butildiglicol. A continuación se añaden 48 g de ácido acrílico al resto de la mezcla de monómeros y se mezcla. La segunda mezcla de monómeros así fabricada se dosifica ahora durante 1,5 h. Paralelamente a esto se dosifica una disolución de 5 g de di-t-butilperóxido en 20 g de butildiglicol. A continuación se dosifica aún una disolución de 5 g de di-t-butilperóxido en 20 g de butildiglicol para la post-activación.
Ejemplo 3 Dispersión de poliésterpoliacrilato autorreticulante
En un matraz de 4 bocas de 4 l con termómetro interno, dispositivo de agitación, conducción de gas y refrigerante de reflujo se homogeneizan a 70ºC en atmósfera de nitrógeno 600 g del poliésterpoliacrilato del paso previo del ejemplo 2 y 613 g de Desmodur® BL 3175 (resina de uretano de secado al horno reticulante basada en hexametilendiisocianato, disuelta al 75% en nafta disolvente 100). Se añaden 61 g de N,N-dimetiletanolamina y se agita 30 minutos. A continuación se añaden 1153 g de agua. El producto es una dispersión acuosa lechosa con un tamaño de partícula medio de 213 nm (determinado por espectroscopia de correlación láser), una viscosidad de 3574 mPa\cdots y una proporción no líquida de 43,2%.
Sobre una placa de vidrio se aplica una película de dispersión poliésterpoliacrilato autorreticulante con un grosor de capa de película húmeda de 210 \mum y se seca 10 min a temperatura ambiente. Entonces se seca de forma forzada otros 30 min a 80ºC.
Tras enfriar a temperatura ambiente, la película se seca a presión y se puede pulir bien.

Claims (9)

1. Uso de una dispersión acuosa de
A)
un componente poliol de
20 a 60% en peso de un componente poliéster AI), caracterizado porque AI) contiene 10 a 60% en peso de unidades que se derivan de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C, así como contiene 0,4 a 5% de unidades que se derivan de uno o varios ácidos mono- o dicarboxílicos a,b-insaturados polimerizados radicalariamente, con 3 a 8 átomos de C o sus anhídridos y
40 a 80% de un componente poliacrilato AII)
así como
B)
un componente poliisocianato
compuesto por uno o varios poliisocianatos alifáticos bloqueados, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70%, referidas al contenido en sólido total de la dispersión,
para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
2. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1 de
A)
un componente poliol
de 20 a 60% de un componente poliéster AI) con un peso molecular de 500 a 6000, un índice de ácido < 12 mg KOH/g y un índice de OH de 50 a 250 mg KOH/g, caracterizado porque AI) se puede obtener por reacción de
AI_{1)}
10 a 60% de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos, saturados o insaturados, con 8 a 30 átomos de C
AI_{2)}
0,4 a 5% de un ácido mono- o dicarboxílico a,b-insaturado con 3 a 8 átomos de C o sus anhídri- dos
AI_{3)}
20 a 60% en peso de uno o varios ácidos di-, tri- o tetracarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con 2 a 20 átomos de C o sus anhídridos
AI_{4)}
10 a 60% de uno o varios alcoholes alifáticos con 1 a 4 grupos OH por molécula
AI_{5)}
0 a 10% de un ácido monocarboxílico aromático
AI_{6)}
0 a 10% de otros compuestos reactivos frente a ácidos u OH como por ejemplo epóxidos, isocianatos u oxazolinas con 1 a 4, con preferencia 1,9 a 2,5 grupos funcionales por molécula
\quad
así como 40 a 80% en peso de un componente poliacrilato AII) que se puede obtener mediante polimerización radicalaria de una mezcla de
AII_{1)}
20 a 70% de uno o varios ésteres no funcionales de ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C y monoalcoholes alifáticos o cicloalifáticos con 1 a 18 átomos de C.
AII_{2)}
1 a 10% de uno o varios ácidos carboxílicos a,b-insaturados con 3 a 12 átomos de C o sus anhídridos
AII_{3)}
0 a 95% de uno o varios monómeros hidroxifuncionales, polimerizables radicalariamente
AII_{4)}
0 a 20% de otros monómeros polimerizables radicalariamente
en presencia del componente poliéster AI), rigiendo que las indicaciones hechas para AI y AII se refieren al peso y suman 100%
así como
\newpage
B)
un componente poliisocianato
compuesto por un poliisocianato alifático bloqueado, no hidrofilizado, rigiendo que el componente B) se encuentra en proporciones en peso de 1 a 70%, referido al contenido en sólido total de la dispersión
para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
3. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1 caracterizado porque el componente poliisocianato B) es un poliisocianato no hidrofilizado y se dispersa junto con el componente poliol A) para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
4. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente poliol A) se compone de 40 a 55% de un componente poliéster AI) con un peso molecular de 500 a 6000, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
5. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente poliol A) se compone de 40 a 55% de un componente poliéster AI) con un peso molecular de 1000 a 3000, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
6. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente poliéster AI) contiene 30 a 50% de unidades estructurales de uno o varios ácidos monocarboxílicos alifáticos AI_{1)} con 8 a 30 átomos de C, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
7. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1, caracterizado porque AI_{1)} es una mezcla que se compone de 80 a 100% de ácidos monocarboxílicos alifáticos con 12 a 20 átomos de C y menos de dos enlaces dobles por molécula, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
8. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente poliacrilato se polimeriza en dos partes, presentando la primera parte un índice de ácido de menos de 10 mg KOH/g y la segunda parte un índice de ácido de más de 20 mg KOH/g, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
9. Uso de una dispersión acuosa según la reivindicación 1 en combinación con una o varias resinas de melamina dispersables en agua, poliisocianatos hidrofilizados, así como resinas de poliéster y/o de poliésterpoliuretano, para recubrimientos estables frente a la luz, elásticos y de secado físico rápido en el pintado en serie de automóviles.
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