ES2259332T3 - Sistema multicomponente que contiene disolventes endurecible termicamente y con radiacion actinica y utilizacion del mismo. - Google Patents
Sistema multicomponente que contiene disolventes endurecible termicamente y con radiacion actinica y utilizacion del mismo.Info
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Abstract
Sistema multicomponente endurecible térmicamente y con radiación actínica (dual cure), que contiene (A) al menos un componente que incluye (A 1) como mínimo un ingrediente con al menos 1, 8 meq/g de grupos funcionales reactivos frente a isocianato, (A 2) como mínimo un ingrediente con al menos 1, 8 meq/g de grupos funcionales reactivos frente a isocianato y como mínimo un grupo funcional con al menos un enlace activable por radiación actínica y (B) al menos un componente que contiene como mínimo un poliisocianato (B 1).
Description
Sistema multicomponente que contiene disolventes
endurecible térmicamente y con radiación actínica y utilización del
mismo.
La presente invención se refiere a un nuevo
sistema multicomponente que contiene disolventes y que es
endurecible térmicamente y con radiación actínica. Además, la
presente invención se refiere a la utilización del nuevo sistema
multicomponente como material de revestimiento, adhesivo o masilla
de obturación. La presente invención se refiere también a la
utilización de los nuevos materiales de revestimiento para el
lacado inicial de automóviles, para el lacado de reparación de
automóviles, el lacado de muebles, puertas, ventanas o interior y
exterior de edificios, y también para el lacado industrial,
incluyendo coil coating (revestimiento de bobinas),
container coating (revestimiento de contenedores) y
revestimientos o imprimaciones de componentes electrotécnicos.
Aquí y en lo sucesivo, por la expresión
"radiación actínica" se entiende radiación electromagnética
como radiación infrarroja cercana (IRC), luz visible, radiación UV o
radiación X, en particular radiación UV, o radiación corpuscular
como haz electrónico.
En el mundo técnico, el endurecimiento con calor
y radiación actínica también se denomina dual cure
(endurecimiento doble) de forma abreviada.
Por ejemplo, la solicitud de patente europea EP
0 928 800 A1 da a conocer un sistema multicomponente dual
cure. Éste contiene un (met)acrilato de uretano con
grupos isocianato libres y grupos (met)acriloílo, un
fotoiniciador y un compuesto reactivo frente a isocianato, en
particular un poliol o una poliamina. No se utiliza ningún
componente que contenga ni grupos funcionales reactivos frente a
isocianato ni grupos funcionales que posean al menos un enlace
activable con radiación actínica. Si bien este material de
revestimiento dual cure ofrece la posibilidad de variar el
perfil de propiedades del material de revestimiento y del
revestimiento y adaptarlo de forma selectiva a diferentes fines de
aplicación, su tiempo de ventilación sigue siendo demasiado largo y
su dureza inicial es escasa en las zonas de sombra de sustratos
tridimensionales con formas complejas, que no son alcanzadas por la
radiación actínica sin un gran gasto en aparatos.
La solicitud de patente alemana DE 198 18 735 A1
también da a conocer sistemas multicomponente dual cure.
Éstos contienen obligatoriamente:
- -
- uno o más compuestos (A) que presentan enlaces dobles polimerizables por radicales, que adicionalmente también contienen como mínimo otro grupo funcional reactivo en el sentido de una reacción de adición y/o condensación, y
- -
- uno o más compuestos (B) que presentan enlaces dobles polimerizables por radicales, que adicionalmente también contienen como mínimo otro grupo funcional reactivo en el sentido de una reacción de adición y/o condensación, siendo este grupo funcional reactivo adicional complementario o reactivo frente a los grupos funcionales reactivos adicionales de los compuestos (A).
Además pueden contener como mínimo un compuesto
monomérico, oligomérico y/o polimérico (C) con como mínimo un grupo
funcional reactivo, en el sentido de una reacción de adición y/o
condensación, frente a los grupos funcionales presentes en los
compuestos (A) o (B) además de los enlaces dobles polimerizables por
radicales.
Sin embargo, las ventajas indicadas en la
solicitud de patente, que supuestamente han de presentar todos los
sistemas descritos en la misma, se pierden en datos generales y no
se fundamentan mediante un ejemplo concreto. Aparte de esto,
tampoco se indican las cantidades mínimas de grupos funcionales
reactivos adicionales que han de presentar los compuestos.
El objetivo de la presente invención consiste en
encontrar un nuevo sistema multicomponente dual cure que ya
no presente las desventajas del estado actual de la técnica, sino
que requiera un tiempo de ventilación corto. Además, los
revestimientos producidos con dicho sistema han de presentar una
dureza inicial elevada incluso en aquellas zonas de sombra
problemáticas presentes en sustratos tridimensionales de forma
compleja.
Además, el nuevo sistema multicomponente dual
cure ha de ser adecuado como material de revestimiento y
también como adhesivo y masilla de obturación.
Por otra parte, el nuevo material de
revestimiento ha de ser extraordinariamente adecuado para el lacado
inicial de automóviles, el lacado de reparación de automóviles, el
lacado de muebles, puertas, ventanas o interior y exterior de
edificios, y también para el lacado industrial, incluyendo coil
coating, container coating y los revestimientos o la
imprimación de componentes electrotécnicos.
Los revestimientos, capas de adhesivo y
obturaciones producidos con el nuevo sistema multicomponente
dual cure han de presentar una alta resistencia al rayado,
una excelente resistencia frente a las sustancias químicas, a la
gasolina, disolventes, a la corrosión y a la exposición a la
intemperie, y no han de presentar grietas.
Las capas de adhesivo y obturaciones han de
presentar una fuerza de adherencia y una capacidad de obturación
duraderas, respectivamente, incluso bajo condiciones climáticas
extremas y/o rápidamente cambiantes.
Además, los revestimientos han de ser
extraordinariamente adecuados como lacados transparentes en el
marco de los lacados multicapa de coloración y/o de efecto
decorativo. Los nuevos lacados transparentes han de presentar una
dureza inicial elevada incluso en zonas de sombra problemáticas de
sustratos tridimensionales de formas complejas.
En consecuencia se descubrió el nuevo sistema
multicomponente que contiene disolventes endurecible térmicamente y
con radiación actínica (dual cure), que contiene
- (A)
- al menos un componente que incluye
- (A
\;
1) - como mínimo un ingrediente con al menos 1,8 meq/g de grupos funcionales reactivos frente a isocianato,
- (A
\;
2) - como mínimo un ingrediente con al menos 1,8 meq/g de grupos funcionales reactivos frente a isocianato y al menos un grupo funcional con como mínimo un enlace activable con radiación actínica
y
- (B)
- al menos un componente que contiene como mínimo un poliisocianato (B 1).
En lo sucesivo, el nuevo sistema multicomponente
que contiene disolventes endurecible térmicamente y con radiación
actínica se denominará "sistema multicomponente según la
invención".
El componente (A) adecuado para el sistema
multicomponente según la invención contiene como mínimo un
ingrediente (A 1) con al menos 1,8, preferentemente al menos 2,0 y
en particular al menos 2,1 meq/g, de grupos funcionales reactivos
frente a isocianato.
Grupos funcionales reactivos frente a isocianato
adecuados son, por ejemplo, grupos tiol, grupos amino, imino o
hidroxilo primarios o secundarios, principalmente grupos
hidroxilo.
El ingrediente (A 1) puede ser de bajo peso
molecular, oligomérico o polimérico. Preferentemente es oligomérico
o polimérico.
Las estructuras básicas de los ingredientes (A
1) de bajo peso molecular no son críticas, sino que pueden proceder
de las más diversas clases de compuestos orgánicos. Grupos de
compuestos adecuados son, por ejemplo, compuestos alquilo,
cicloalquilo, alquilcicloalquilo, cicloalquilalquilo, arilo,
alquilarilo, cicloalquilarilo, arilalquilo y/o arilcicloalquilo,
que, en caso dado, contienen heteroátomos como oxígeno, nitrógeno,
azufre, silicio o fósforo y que, en caso dado, también portan otros
sustituyentes que, sin embargo, no deben reaccionar con los enlaces
activables con radiación actínica durante la producción,
almacenamiento y/o utilización de los ingredientes.
Las estructuras básicas de los ingredientes (A
1) oligoméricos o poliméricos tampoco son críticas y pueden
proceder de las más diversas clases de oligómeros y polímeros. Tipos
oligómeros y polímeros adecuados son, por ejemplo,
(co)polímeros lineales y/o ramificados y/o formados a modo de
peine, estructurados estadísticamente, de forma alterna y/o a modo
de bloque 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)"
y páginas 463 y 464 "Polykondensate", "Polykondensation" y
"Polykondensationsharze". En lo que respecta a los posibles
sustituyentes presentes es aplicable correspondientemente lo
anteriormente indicado.
Ejemplos muy adecuados de (co)polímeros
(A 1) son poli(met)acrilatos y polivinil ésteres
parcialmente saponificados.
Como ejemplos de resinas de poliadición y/o de
policondensación (A 1) adecuadas se mencionan: poliésteres,
alquidas, poliuretanos, polilactonas, policarbonatos, poliéteres,
aductos de resina epóxido-amina, poliureas,
poliamidas o poliimidas.
De acuerdo con la invención, los copolímeros de
(met)acrilato, en particular aquellos que contienen grupos
hidroxilo, presentan ventajas especiales y por ello se utilizan de
forma especialmente preferente según la invención como ingredientes
(A 1).
Los copolímeros de (met)acrilato (A 1)
son polímeros conocidos per se. Su preparación no presenta
ninguna particularidad técnica de procedimiento, sino que tiene
lugar con ayuda de los métodos habituales y conocidos en el campo
de los plásticos de copolimerización continua o discontinua iniciada
por radicales en masa, solución, emulsión, miniemulsión o
microemulsión, bajo presión normal o sobrepresión, en recipientes de
agitación, autoclaves, reactores tubulares, reactores de paletas o
reactores de Taylor, a temperaturas de 50 a 200ºC.
En las solicitudes de patente DE 197 09 465 A1,
DE 197 09 476 A1, DE 28 48 906 A1, DE 195 24 182 A1, DE
198 28 742 A1, DE 196 28 143 A1, DE 196 28 142 A1, EP 0 554 783 A1, WO 95/27742, WO 82/02387 o WO 98/02466 se describen ejemplos de copolímeros de (met)acrilato (A 1) y de procedimientos de copolimerización adecuados.
198 28 742 A1, DE 196 28 143 A1, DE 196 28 142 A1, EP 0 554 783 A1, WO 95/27742, WO 82/02387 o WO 98/02466 se describen ejemplos de copolímeros de (met)acrilato (A 1) y de procedimientos de copolimerización adecuados.
El componente (A) contiene los ingredientes (A
1) en cantidades muy variables. Preferentemente, el componente
contiene los ingredientes (A 1) en una cantidad de entre un 5 y un
60, preferiblemente de entre un 6 y un 55 y en particular de entre
un 7 y un 50% en peso, en cada caso con respecto al componente
(A).
Además, el componente (A) contiene como mínimo y
principalmente un ingrediente (A 2) con al menos 1,8,
preferentemente al menos 2,0 y en particular al menos 2,1 meq/g de
grupos funcionales reactivos frente a isocianato y como mínimo uno,
preferentemente como mínimo dos y en particular tres grupos
funcionales con al menos un enlace activable mediante radiación
actínica.
Como ejemplos de enlaces activables mediante
radiación actínica adecuados se mencionan: enlaces simples
carbono-hidrógeno o enlaces simples o dobles
carbono-carbono, carbono-oxígeno,
carbono-nitrógeno, carbono-fósforo o
carbono-silicio. Entre éstos, preferentemente se
utilizan los enlaces dobles, en particular los enlaces dobles
carbono-carbono ("enlaces dobles").
Enlaces dobles muy adecuados se encuentran, por
ejemplo, en grupos (met)acrilato, etacrilato, crotonato,
cinamato, vinil éter, vinil éster, etenilarileno,
diciclopentadienilo, norbornenilo, isoprenilo, isoprenilo,
isopropenilo, alilo o butenilo; grupos etenilarilen,
diciclopentadienil, norbornenil, isoprenil, isopropenil, alil o
butenil éter, o grupos etenilarilen, diciclopentadienil,
norbornenil, isoprenil, isopropenil, alil o butenil éster. Entre
éstos, los grupos (met)acrilato, en particular los grupos
acrilato, son especialmente ventajosos y por ello se utilizan de
forma totalmente preferente según la invención.
El ingrediente (A 2) puede ser de bajo peso
molecular, oligomérico o polimérico. Preferentemente es oligomérico
o polimérico.
La estructura básica del ingrediente (A 2) no es
crítica. Se pueden utilizar las estructuras básicas anteriormente
descritas en relación con el ingrediente (A 1).
Por consiguiente, los ingredientes (A 2)
proceden de los tipos oligoméricos y/o poliméricos de copolímeros
(met)acrílicos con funcionalidad (met)acrilo,
acrilatos de poliéter, acrilatos de poliéster, poliésteres,
epoxiacrilatos, acrilatos de uretano, aminoacrilatos, acrilatos de
melamina, acrilatos de silicona y acrilatos de fosfaceno, y sus
metacrilatos correspondientes. Preferentemente se utilizan ligantes
(aI) libres de unidades estructurales aromáticas. Por consiguiente,
preferentemente se utilizan (met)acrilatos de uretano,
(met)acrilatos de fosfaceno y/o (met)acrilatos de
poliéster, en especial (met)acrilatos de uretano y en
particular (met)acrilatos de uretano alifáticos.
La preparación de (met)acrilatos de
uretano (A 2) con enlaces dobles terminales y/o laterales no
presenta ninguna particularidad en cuanto a la metodología, sino que
se describen detalladamente en las patentes y solicitudes de
patente DE 196 45 761 A, WO 98/10028, EP 0 742 239 A1, EP 0 661 321
B1, EP 0 608 021 B1, EP 0 447 998 B1 o EP 0 462 287 B1. Además,
estos ingredientes son productos comerciales habituales y son
distribuidos, por ejemplo, por la firma Rahn bajo la marca Rahn®
99-664.
El componente (A) contiene los ingredientes (A
2) en cantidades muy variables. Preferentemente, el componente (A)
contiene los ingredientes (A 2) en una cantidad de entre un 10 y un
60, preferiblemente de entre un 15 y un 55 y en particular de entre
un 20 y un 50% en peso, en cada caso con respecto al componente
(A).
Además, el componente (A) del sistema
multicomponente también puede contener otros aditivos habituales y
conocidos en cantidades eficaces. Lo esencial es que los aditivos no
inhiban o incluso impidan por completo las reacciones de
reticulación dual cure.
Como ejemplos de aditivos adecuados se
mencionan: nanopartículas, diluyentes reactivos endurecibles
térmicamente o con radiación actínica, disolventes orgánicos de bajo
punto de ebullición y disolventes orgánicos de alto punto de
ebullición ("disolventes largos"), agua, absorbentes UV,
fotoprotectores, captadores de radicales, iniciadores radicales
termolábiles, fotoiniciadores y fotocoiniciadores, reticulantes
como los utilizados en los sistemas monocomponente, catalizadores
para la reticulación térmica, agentes de desgasificación, aditivos
de deslizamiento (slip), inhibidores de polimerización,
antiespumantes, emulsionantes, humectantes y dispersantes, agentes
de adherencia, nivelantes, agentes auxiliares filmógenos, agentes de
control de corrimiento (sag control agents - SCA), aditivos
de control de reología (espesantes), productos de apresto ignífugo,
desecantes, secantes, agentes antiescamación, inhibidores de
corrosión, ceras, agentes de mateado, etapas previas de materiales
cerámicos modificados orgánicamente o ligantes adicionales.
Como ejemplos de diluyentes reactivos adecuados
endurecibles térmicamente se mencionan: dietiloctanodioles isómeros
de posición o compuestos hiperramificados que contienen grupos
hidroxilo o dendrímeros, tal como se describen en las solicitudes
de patente alemana DE 198 05 421 A1, DE 198 09 643 A1 o DE 198 40
405 A1.
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 la entrada "Reaktivverdünner", o
en la columna 7, renglones 1 a 26, del documento DE 198 18 715 A1, o
diluyentes reactivos con como mínimo 5, principalmente 5, enlaces
activables con radiación actínica en su molécula, por ejemplo
pentaacrilato de dipentaeritrita.
Como ejemplos de disolventes orgánicos de bajo
punto de ebullición y disolventes orgánicos de alto punto de
ebullición ("disolventes largos") adecuados se mencionan:
cetonas como metil etil cetona, metil isoamil cetona o metil
isobutil cetona; ésteres como acetato de etilo, acetato de butilo,
propionato de etoxietilo, acetato de metoxipropilo o acetato de
butilglicol; éteres como dibutil éter o etilenglicol-,
dietilenglicol-, propilenglicol-, dipropilenglicol-, butilenglicol-
o dibutilenglicol -dimetil, -dietil o -dibutil éteres,
N-metilpirrolidona o xiloles o mezclas de
hidrocarburos aromáticos y/o cicloalifáticos como Solventnaphta®,
bencina 135/180, dipenteno o Solvesso®.
Iniciadores radicales termolábiles adecuados
son, por ejemplo, peróxidos orgánicos, compuestos azoicos orgánicos
o iniciadores disociadores de C-C como peróxidos de
dialquilo, ácidos peroxocarboxílicos, peroxodicarbonatos, peroxi
ésteres, hidroperóxidos, cetoperóxidos, azodinitrilos o benzopinacol
silil éteres.
Catalizadores adecuados para la reticulación
son, por ejemplo, dilaurato de dibutilestaño, dioleato de
dibutilestaño, decanoato de litio, octoato de cinc o sales de
bismuto como lactato o dimetilpropionato de bismuto.
En Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag Stuttgart, 1998, páginas 444 a 446, se describen
ejemplos de fotoiniciadores y coiniciadores adecuados.
Reticulantes adicionales adecuados, tales como
los utilizados en sistemas de un solo componente, son, por ejemplo,
resinas aminoplásticas como las descritas 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 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 que contienen grupos
carboxilo, por ejemplo como se describen en el documento de patente
DE 196 52 813 A1; compuestos o resinas que contienen grupos
epóxido, por ejemplo como se describen en los documentos de patente
EP 0 299 420 A1, DE 22 14 650 B1, DE
27 49 576 B1, US 4,091,048 A o US 3,781,379 A; poliisocianatos bloqueados tal como se describen, por ejemplo, en los documentos de patente US 4,444,954 A, 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 las descritas en los documentos de patente US 4,939,213 A, US 5,084,541 A, US 5,288,865 A o EP 0 604 922 A1.
27 49 576 B1, US 4,091,048 A o US 3,781,379 A; poliisocianatos bloqueados tal como se describen, por ejemplo, en los documentos de patente US 4,444,954 A, 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 las descritas en los documentos de patente US 4,939,213 A, US 5,084,541 A, US 5,288,865 A o EP 0 604 922 A1.
Como ejemplos de agentes de desgasificación
adecuados se mencionan: diazadicicloundecano o benzoína.
Emulsionantes adecuados son, por ejemplo,
emulsionantes no iónicos como alcanoles alcoxilados, polioles,
fenoles y alquilfenoles, o emulsionantes aniónicos como sales
alcalinas o sales amónicas de ácidos alcanoicos, alcanosulfónicos y
sulfónicos de alcanoles alcoxilados, polioles, fenoles y
alquilfenoles.
Humectantes adecuados son, por ejemplo,
siloxanos, compuestos que contienen 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 el triciclodecanodimetanol.
Agentes auxiliares filmógenos adecuados son, por
ejemplo, derivados de celulosa como acetobutirato de celulosa
(CAB).
Materiales de carga transparentes adecuados son,
por ejemplo, los 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.
Agentes de control de corrimiento (sag
control agents) adecuados son ureas, ureas modificadas y/o
ácidos silícicos, tal como se describen por ejemplo en las
referencias bibliográficas EP 0 192 304 A1, DE 23 59 923 A1, DE 18
05 693 A1, WO 94/22968, DE 27 51 761 C1, WO 97/12945 o "farbe +
lack", 11/1992, páginas 829 y siguientes.
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 tales como las dadas a
conocer, por ejemplo, en el documento EP 0 008 127 A1; 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 hidrófoba o
poliacrilatos.
Un ejemplo de un agente de mateado adecuado es
el estearato de magnesio.
Etapas previas adecuadas para materiales
cerámicos modificados orgánicamente son, por ejemplo, compuestos
orgánicos metálicos hidrolizables, en particular de silicio y
aluminio.
En el manual "Lackadditive" de Johan
Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, se
describen detalladamente otros ejemplos de los aditivos
anteriormente indicados y también ejemplos de absorbentes UV,
captadores de radicales, agentes de nivelación, productos de apresto
ignífugo, desecantes, secantes, agentes antiescama, inhibidores de
corrosión y ceras (B) adecuados.
La preparación del componente (A) a utilizar
según la invención no presenta ninguna particularidad, sino que
tiene lugar de forma habitual y conocida mezclando los ingredientes
anteriormente descritos en equipos de mezcla adecuados tales como
recipientes de agitación, recipientes de disolución
(dissolver), molinos agitadores o extru-
soras.
soras.
El componente (B) del sistema multicomponente
según la invención contiene como mínimo un poliisocianato
(B 1).
(B 1).
El poliisocianato (B 1) contiene un promedio
estadístico de como mínimo 2,0, preferentemente más de 2,0 y en
particular más de 3,0 grupos isocianato por molécula. En principio,
la cantidad máxima de grupos isocianato no está limitada; no
obstante, de acuerdo con la invención resulta ventajoso que dicha
cantidad no sea superior a 15, preferentemente a 12, en especial a
10, de forma totalmente preferente a 8,0 y en particular a 6,0.
Poliisocianatos (B 1) adecuados son, por
ejemplo, prepolímeros de poliuretano que contienen grupos
isocianato que se pueden preparar mediante la reacción de polioles
con un exceso de diisocianatos y que, preferentemente, tienen baja
viscosidad.
Diisocianatos adecuados son, por ejemplo,
diisocianato de isoforona (=
5-isocianato-1-isocianatometil-1,3,3-trimetilciclohexano),
5-isocianato-1-(2-isocianatoet-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano,
5-isocianato-1-(3-isocianatoprop-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano,
5-isocianato-(4-isocianatobut-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano,
1-isocianato-2-(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano,
1-isocianato-2-(3-isocianatoet-1-il)ciclohexano,
1-isocianato-2-(4-isocianatobut-1-il)ciclohexano,
1,2-diisocianatociclobutano,
1,3-diisocianatociclobutano,
1,2-diisocianatociclopentano,
1,3-diisocianatociclopentano,
1,2-diisocianatociclohexano,
1,3-diisocianatociclohexano,
1,4-diisocianatociclohexano,
diciclohexilmetano-2,4'-diisocianato,
diisocianato de trimetileno, diisocianato de tetrametileno,
diisocianato de pentametileno, diisocianato de hexametileno (HDI),
diisocianato de etiletileno, diisocianato de trimetilhexano,
diisocianato de heptametileno o diisocianatos derivados de ácidos
grasos diméricos, tales como los vendidos por la firma Henkel con la
denominación comercial DDI 1410 y los descritos en los documentos
de patente WO 97/49745 y WO 97/49747, en particular
2-heptil-3,4-bis-(9-isocianatononil)-1-pentilciclohexano,
o 1,2-, 1,4- o
1,3-bis(isocianatometil)ciclohexano,
1,2-, 1,4- o
1,3-bis(2-isocianatoet-1-il)ciclohexano,
1,3-bis(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano,
1,2-, 1,4- o
1,3-bis(4-isocianatobut-1-il)ciclohexano
o bis(4-isocianatociclohexil)metano
líquido con un contenido trans/trans de hasta un 30% en peso,
preferentemente de un 25% en peso y en particular un 20% en peso,
tal como se describe en los documentos de patente DE 44 14 032 A1,
GB 1220717 A1, DE 16 18 795 A1 o DE 17 93 785 A1, preferentemente
diisocianato de isoforona,
5-isocianato-1-(2-isocianatoet-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano,
5-isocianato-1-(3-isocianatoprop-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano,
5-isocianato-(4-isocianatobut-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano,
1-isocianato-2-(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano,
1-isocianato-2-(3-isocianatoet-1-il)ciclohexano,
1-isocianato-2-(4-isocianatobut-1-il)ciclohexano
o HDI, en particular HDI.
También se pueden utilizar poliisocianatos (B 1)
que presentan grupos isocianurato, biuret, alofanato,
iminooxadiazindiona, uretano, urea, carbodiimida y/o uretdiona, que
se preparan de forma habitual y conocida a partir de los
diisocianatos anteriormente descritos. Por ejemplo, los documentos
de patente CA 2,163,591 A,
US-A-4,419,513, US 4,454,317 A, EP 0
646 608 A, US 4,801,675 A, EP 0 183 976 A1, DE 40 15 115 A1, EP 0
303 150 A1, EP 0 496 208 A1, EP 0 524 500 A1, EP 0 566 037 A1, US
5,258,482 A1, US 5,290,902 A1, EP 0 649 806 A1, DE 42 29 183 A1 o
EP 0 531 820 A1 dan a conocer ejemplos de procedimientos de
preparación y poliisocianatos adecuados.
El contenido de poliisocianatos (B 1) en el
componente (B) puede variar mucho. Principalmente se rige por la
viscosidad necesaria para mezclar los componentes. Preferentemente,
dicho contenido oscila entre el 20 y el 80, en especial entre el 30
y el 70 y en particular entre el 35 y el 65% en peso, con respecto
al componente (B). Preferentemente, el componente (B) contiene
además como mínimo uno de los disolventes orgánicos anteriormente
descritos.
Además, el componente (B) también puede contener
como mínimo y principalmente un ingrediente (B 2) con al menos un
grupo isocianato y al menos un grupo funcional con como mínimo un
enlace activable con radiación actínica.
Como es sabido, estos ingredientes (B 2) se
pueden obtener mediante la reacción de los diisocianatos y
poliisocianatos (B 1) anteriormente descritos con compuestos que
contienen como mínimo y principalmente uno de los grupos
funcionales reactivos frente a isocianato anteriormente descritos y
como mínimo y principalmente un enlace activable con radiación
actínica. Como ejemplos de compuestos adecuados de este tipo se
mencionan:
- -
- 2-hidroxietil-, 2-hidroxipropil-, 3-hidroxipropil-, 3-hidroxibutil-, 4-hidroxibutil-, bis(hidroximetil)-ciclohexano, neopentilglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, dibutilenglicol, trietilenglicol-acrilato, -metacrilato, -etacrilato, -crotonato, -cinamato, vinil éter, alil éter, diciclopentadieniléter, norbornenil éter, -isoprenil éter, isopropenil éter o butenil éter;
- -
- trimetilolpropano-di-, glicerin-di-, trimetiloletano-di-, pentaeritritatri- u homopentaeritrita-tri-acrilato, -metacrilato, -etacrilato, -crotonato, -cinamato, vinil éter, alil éter, didiclopentadienil éter, norbornenil éter, isoprenil éter, isopropenil éter o butenil éter; o
- -
- productos de reacción de ésteres cíclicos, por ejemplo épsilon-caprolactona y los monómeros que contienen grupos hidroxilo anteriormente descritos; o
- -
- (met)acrilato de 2-aminoetilo y/o (met)acrilato de 3-aminopropilo.
La preparación de estos ingredientes (B 2) no
presenta ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino
que tiene lugar tal como se describe en la solicitud de patente
europea EP 0 928 800 A1, por ejemplo.
La preparación del componente (B) no presenta
ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene
lugar mezclando sus ingredientes. Para ajustar una viscosidad baja,
el componente (B) también se puede mezclar con como mínimo uno de
los disolventes orgánicos anteriormente descritos.
Si el sistema multicomponente según la invención
sólo incluye los componentes (A) y (B), se trata de un sistema de
bicomponente. No obstante, diferentes ingredientes de los
componentes individuales (A) y/o (B) se pueden guardar por separado
para mezclarlos con éstos y preparar el sistema multicomponente
poco antes de su aplicación. En general es preferible el sistema sea
de dos componentes, ya que implica menos gastos para su
preparación.
La preparación de los sistemas multicomponente
según la invención a partir de los componentes (A) y (B)
anteriormente descritos no presenta ninguna particularidad en cuanto
a su metodología, sino que se lleva a cabo con ayuda de los
dispositivos y procedimientos de mezcla habituales y conocidos
anteriormente descritos, o mediante instalaciones de dosificación y
mezcla de dos o más componentes. Idealmente la mezcla se realiza a
mano si la viscosidad de los componentes (A) y (B) lo permite.
La proporción en peso del componente (A) con
respecto al componente (B) puede variar mucho. Principalmente se
rige por la funcionalidad y la concentración de los ingredientes
reactivos anteriormente descritos de los componentes, en particular
(A 1) y (A 2) por una parte y (B 1) por otra. Por consiguiente, los
especialistas pueden determinar fácilmente la proporción en peso
óptima para cada caso individual basándose en sus conocimientos
técnicos y, en caso dado, recurriendo a sencillos ensayos
orientativos. Preferentemente, la proporción en peso oscila entre
3:1 y 1:3, en especial entre 2,7:1 y 1:2,7 y en particular entre
2,5:1 y 1:2,5.
Los sistemas multicomponente según la invención
se pueden emplear para los fines más diversos. Preferentemente se
utilizan como materiales de revestimiento, adhesivos y masillas de
obturación.
Los materiales de revestimiento, adhesivos y
masillas de obturación según la invención sirven para producir
revestimientos, adhesivos y obturaciones sobre y/o en sustratos
imprimados y no imprimados. En particular, los materiales de
revestimiento según la invención sirven para producir lacados
transparentes, en particular lacados transparentes en lacados
multicapa de coloración y/o de efecto decorativo.
La aplicación de las lacas transparentes según
la invención no presenta ninguna particularidad en cuanto a su
metodología, sino que puede tener lugar mediante todos los métodos
de aplicación habituales, por ejemplo pulverización, aplicación con
rasqueta, a brocha, por vertido, por inmersión, aplicación gota a
gota o aplicación a rodillo. Preferentemente se utilizan métodos de
aplicación por pulverización, por ejemplo pulverización por aire
comprimido, pulverización sin aire, de alta rotación, aplicación por
pulverización electrostática (ESTA), en caso dado junto con
aplicación por pulverización en caliente, por ejemplo pulverización
con aire caliente.
Como sustratos entran en consideración
superficies que no se deterioren por el endurecimiento de los
materiales de revestimiento, adhesivos y/o masillas de obturación
que se encuentran sobre ellos por aplicación de calor y de
radiación actínica, por ejemplo metales, plásticos, madera,
cerámica, piedra, material textil, materiales compuestos de fibras,
cuero, vidrio, fibras de vidrio, lana de vidrio y lana mineral,
materiales de construcción aglomerados con minerales y resina, como
placas de yeso y cemento o tejas, y también elementos compuestos de
estos materiales.
Por consiguiente, los materiales de
revestimiento, adhesivos y masillas de obturación según la
invención también son adecuados para aplicaciones diferentes del
lacado en serie y el lacado de reparación de automóviles. En este
contexto, entran en consideración, en particular, para el lacado, la
adherencia y/o el sellado de muebles, ventanas, puertas, interior y
exterior de edificios y para el lacado industrial, incluyendo
coil coating, container coating, y la imprimación o
revestimiento de componentes electrotécnicos. En el marco de los
lacados industriales son adecuados para el lacado, la adherencia y/o
el sellado de prácticamente todos los elementos de uso privado o
industrial, como radiadores, aparatos domésticos, piezas pequeñas de
metal como tornillos y tuercas, tapacubos, llantas, embalajes o
componentes electrotécnicos como devanados de motor o de
transformador.
En caso de sustratos conductores eléctricos se
pueden emplear las imprimaciones producidas de forma habitual y
conocida a partir de lacas de inmersión electroforética (ETL). Para
ello entran en consideración lacas de inmersión electroforética
tanto anódicas (ATL) como catódicas (CTL), pero principalmente
CTL.
El lacado de inmersión electroforética o la capa
de laca de inmersión electroforética se puede sobrelacar con un
material de carga, que se endurece de forma individual o junto con
la capa de laca de inmersión electroforética (procedimiento
húmedo-sobre-húmedo). El sobrelacado
con un material de carga se lleva a cabo principalmente en las áreas
más expuestas a desgastes mecánicos, por ejemplo los debidos a
impactos de piedras.
En la solicitud de patente japonesa
1975-142501 (publicación para información de
solicitud de patente japonesa JP 52-065534 A2,
Chemical Abstracts Referat nº 87: 137427) o en los documentos y
solicitudes de patente US 4,375,498 A, US 4,537,926 A, US 4,761,212
A, EP 0 529 335 A1, DE 41 25 459 A1, EP 0 595 186 A1, EP 0 074 634
A1, EP 0 505 445 A1, DE 42 35 778 A1, EP 0 646 420 A1, EP 0 639 660
A1, EP 0 817 648 A1, DE 195 12 017 C1, EP
0 192 113 A2, DE 41 26 476 A1 o WO 98/07794 se describen ejemplos de lacas de inmersión electroforética catódicas adecuadas y, en caso dado, también de procedimientos húmedo-sobre-húmedo.
0 192 113 A2, DE 41 26 476 A1 o WO 98/07794 se describen ejemplos de lacas de inmersión electroforética catódicas adecuadas y, en caso dado, también de procedimientos húmedo-sobre-húmedo.
Igualmente, los documentos y solicitudes de
patente US 4,537,926 A, EP 0 529 335 A1, EP 0 595 186 A1, EP
0 639 660 A1, DE 44 38 504 A1, DE 43 37 961 A1, WO 89/10387, US 4,450,200 A, US 4,614,683 A o WO 490/26827 dan a conocer materiales de carga adecuados, en particular materiales de carga acuosos, que también se denominan imprimaciones protectoras contra golpes de piedras o lacados funcionales.
0 639 660 A1, DE 44 38 504 A1, DE 43 37 961 A1, WO 89/10387, US 4,450,200 A, US 4,614,683 A o WO 490/26827 dan a conocer materiales de carga adecuados, en particular materiales de carga acuosos, que también se denominan imprimaciones protectoras contra golpes de piedras o lacados funcionales.
También se pueden lacar, pegar o sellar piezas
de plástico imprimadas o no imprimadas, por ejemplo de ABS, AMMA,
ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE,
LLDPE, UHMWPE, PC, PC/PBT, PC/PA, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC,
RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC,
PP-EPDM y UP (abreviaturas según DIN 7728T1). 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 pueden
proveer de una hidroimprimación.
De acuerdo con la invención, sobre los sustratos
anteriormente descritos se aplican los lacados transparentes según
la invención y después se endurecen las capas de laca transparente
resultantes para producir los lacados transparentes según la
invención.
De acuerdo con la invención, sobre y/o en los
sustratos anteriormente descritos se aplican los adhesivos y
masillas de obturación según la invención para producir las capas de
adhesivo y sellados según la invención. Preferentemente, para pegar
sustratos, las superficies a pegar de dos o más sustratos se
revisten con el adhesivo según la invención, a continuación las
superficies correspondientes se ponen en contacto entre sí, dado el
caso bajo presión, y las capas de adhesivo resultante se
endurecen.
Como es sabido, la preparación de un lacado
multicapa de coloración y/o de efecto decorativo sobre un sustrato
imprimado o no imprimado se lleva a cabo mediante
- (1)
- la aplicación de una laca base sobre el sustrato,
- (2)
- el secado y/o endurecimiento parcial o total de la capa de laca base,
- (3)
- la aplicación de una laca transparente sobre la capa de laca base seca y/o endurecida parcialmente o sobre el lacado base endurecido, y
- (4)
- el endurecimiento conjunto de la capa de laca transparente con la capa de laca base, o el endurecimiento individual de la capa de laca transparente.
En las solicitudes de patente EP 0 089 497 A1,
EP 0 256 540 A1, EP 0 260 447 A1, EP 0 297 576 A1, WO 96/12747, EP
0 523 610 A1, EP 0 228 003 A1, EP 0 397 806 A1, EP 0 574 417 A1, EP
0 531 510 A1, EP 0 581 211 A1, EP 0 708 788 A1, EP 0 593 454 A1,
DE-A-43 28 092 A1, EP 0 299 148 A1,
EP 0 394 737 A1, EP 0 590 484 A1, EP 0 234 362 A1, EP 0 234 361 A1,
EP 0 543 817 A1, WO 95/14721, EP 0 521 928 A1, EP 0 522 420 A1, EP
0 522 419
A1, EP 0 649 865 A1, EP 0 536 712 A1, EP 0 596 460 A1, EP 0 596 461 A1, EP 0 584 818 A1, EP 0 669 356 A1, EP 0 634 431 A1, EP 0 678 536 A1, EP 0 354 261 A1, EP 0 424 705 A1, WO 97/49745, WO 97/49747, EP 0 401 565 A1 o EP 0 817 684, columna 5, renglones 31 a 45, se dan a conocer ejemplos de lacas base adecuadas.
A1, EP 0 649 865 A1, EP 0 536 712 A1, EP 0 596 460 A1, EP 0 596 461 A1, EP 0 584 818 A1, EP 0 669 356 A1, EP 0 634 431 A1, EP 0 678 536 A1, EP 0 354 261 A1, EP 0 424 705 A1, WO 97/49745, WO 97/49747, EP 0 401 565 A1 o EP 0 817 684, columna 5, renglones 31 a 45, se dan a conocer ejemplos de lacas base adecuadas.
En general, la capa de material de carga, la
capa de laca cubriente, 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 se obtengan capas con los espesores
necesarios y ventajosos para sus funciones correspondientes. En el
caso de la capa de material de carga, este espesor de capa oscila
entre 10 y 150, preferentemente entre 15 y 120, en especial entre
20 y 100 y en particular entre 25 y 90 \mum; en el caso del lacado
cubriente oscila entre 5 y 90, preferentemente entre 10 y 80, en
especial entre 15 y 60 y en particular entre 20 y 50 \mum; en el
caso del lacado base oscila entre 5 y 50, preferentemente entre 6 y
40, en especial entre 7 y 30 y en particular entre 8 y 25 \mum; y
en el caso de los lacados transparentes oscila entre 10 y 100,
preferentemente entre 15 y 90, den especial entre 20 y 80 y en
particular entre 25 y 70 \mum.
El endurecimiento puede tener lugar después de
un tiempo de ventilación determinado. Éste sirve, por ejemplo, para
la nivelación y desgasificación de las capas aplicadas o para la
evaporación de los componentes volátiles, como disolventes o agua.
El tiempo de reposo se puede apoyar y/o acortar mediante la
aplicación de temperaturas elevadas de hasta 40ºC y/o mediante el
soplado de las capas, siempre que esto no produzca deterioros o
modificaciones de las capas aplicadas, por ejemplo una reticulación
completa prematura. En este contexto, los lacados transparentes
según la invención presentan un tiempo de ventilación ventajosamente
corto correspondiente a < 10, en particular < 5 minutos. De
este modo se logra en total un acortamiento de los tiempos de
proceso.
De acuerdo con la invención, el endurecimiento
se lleva a cabo con radiación actínica, principalmente radiación UV
y/o haz electrónico. En caso dado se puede llevar a cabo o completar
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 las capas
aplicadas.
En el caso del 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. Fuentes de radiación adecuadas son, por
ejemplo, lámparas de vapor de mercurio a alta o a baja presión, en
caso dado están dotadas de plomo para abrir una ventana de
radiación de hasta 405 nm, o fuentes de haz electrónico. Su
disposición es conocida en principio y se puede adaptar a las
circunstancias de la pieza de trabajo y a los parámetros de
procedimiento. En caso de piezas de trabajo con una forma
complicada, como carrocerías de automóviles, 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 con fuentes de radiación
puntuales, fuentes de radiación para superficies pequeñas o fuentes
de radiación omnidireccionales junto con 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 tener lugar por etapas,
es decir, mediante varias iluminaciones o irradiaciones con
radiación actínica. También se puede llevar a cabo de forma
alternante, es decir, alternativamente con radiación UV y haz
electrónico.
El endurecimiento térmico tampoco presenta
ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene
lugar de acuerdo con los métodos habituales y conocidos, como
calentamiento en horno de ventilación forzada o irradiación con
lámparas IR. Como en el caso del endurecimiento con radiación
actínica, el endurecimiento térmico también puede tener lugar por
etapas. Ventajosamente, el endurecimiento térmico tiene lugar a
temperatura ambiente o a una temperatura superior a ésta,
preferentemente a temperaturas > 40ºC, preferiblemente > 50ºC,
durante un período de tiempo entre 1 minuto y varios días.
El endurecimiento térmico y el endurecimiento
con radiación actínica se pueden utilizar simultáneamente o de
forma alternativa. Si los dos métodos de endurecimiento se utilizan
de forma alternativa, por ejemplo se puede comenzar con el
endurecimiento térmico y terminar con el endurecimiento con
radiación actínica. En otros casos puede resultar ventajoso comenzar
con el endurecimiento con radiación actínica y terminar con el
mismo. Los especialistas pueden determinar el método de
endurecimiento más ventajoso para cada caso particular basándose en
sus conocimientos técnicos generales y dado el caso recurriendo a
sencillos ensayos preliminares.
Los materiales de revestimiento, adhesivos y
masillas de obturación según la invención tienen un alto contenido
en sólidos con baja viscosidad y un largo tiempo de vida útil.
El tiempo de ventilación de los sistemas de
varios componentes según la invención, en particular de la laca
transparente según la invención, antes del endurecimiento es muy
corto, con lo que se reduce el conjunto de los tiempos de
proceso.
Los revestimientos, capas de adhesivo y
obturaciones producidos con ayuda de los sistemas multicomponente
según la invención, en particular los lacados transparentes según la
invención, presentan una alta dureza inicial incluso en las zonas de
sombra de los sustratos.
Los revestimientos según la invención
resultantes, en particular los lacados transparentes y los lacados
multicapa de coloración y/o de efecto decorativo que incluyen estos
lacados transparentes, presentan una gran dureza, flexibilidad y
resistencia a las sustancias químicas, una excelente nivelación, no
forman "lágrimas" y presentan una excelente adherencia entre
capas, un extraordinario aspecto óptico general, una excelente
resistencia a la intemperie, una enorme resistencia al rayado y a la
abrasión y también una excelente pulibilidad.
Las capas de adhesivo según la invención tienen
una fuerza de adherencia grande y duradera, incluso bajo
condiciones climáticas extremas y/o rápidamente cambiantes.
Las obturaciones según la invención sellan de
forma duradera frente a sustancias químicamente agresivas.
Por consiguiente, además de las ventajas
anteriormente indicadas, los sustratos imprimados y no imprimados
según la invención que están revestidos con como mínimo un
revestimiento según la invención, pegados con como mínimo una capa
de adhesivo según la invención y/o sellados con como mínimo una
obturación según la invención, presentan una vida útil especialmente
larga, lo que hace que sean especialmente valiosos desde el punto de
vista económico.
Ejemplo de Preparación
1
En un reactor de acero equipado con agitador,
condensador de reflujo y dos alimentadores se cargaron 185,6 partes
en peso de propionato de etoxietilo y se calentaron a 160ºC
agitando. A continuación se añadió uniformemente y de forma
dosificada a lo largo de cuatro horas una mezcla monomérica de 114,1
partes en peso de estireno, 136,9 partes en peso de metacrilato de
metilo, 79,3 partes en peso de metacrilato de butilo, 109 partes en
peso de acrilato de n-butilo y 164,1 partes en peso
de metacrilato de hidroxietilo. Paralelamente y comenzando al mismo
tiempo se añadió uniformemente y de forma dosificada una mezcla de
iniciador de 35,8 partes en peso de propionato de etoxietilo y 36,2
partes en peso de peróxido de diterc-butilo. Una
hora después se volvió a iniciar a 110ºC con una mezcla de iniciador
de 5,7 partes en peso de acetato de butilo y 0,5 partes en peso de
hexanoato de terc-butilperoxietilo. A continuación,
la mezcla de reacción resultante se mantuvo durante una hora a
110ºC. La solución se ajustó después a un contenido de sólidos de un
65% en peso a 80ºC con acetato de butilo. La solución resultante
presentaba una viscosidad de 15 dPas. El índice hidroxilo del
copolímero de metacrilato era de 120 mg KOH/g.
Ejemplos 1 y 2 y Ensayo Comparativo
1
Las lacas transparentes según la invención de
los Ejemplos 1 y 2 y la laca transparente no correspondiente a la
invención del Ensayo Comparativo 1 se prepararon mezclando los
ingredientes indicados en la Tabla 1. Para ello, los componentes
(A) y (B) se mezclaron entre sí, en cada caso en una proporción en
peso de 2:1 y a continuación se diluyeron con un 10%, con respecto a
las lacas transparentes, de un diluyente (mezcla de disolventes
consistente en xileno, Solventnaphta, bencina 135/180, acetato de
metoxipropilo, acetato de butilo, acetato de butilglicol, propionato
de etoxietilo y dipenteno).
\vskip1.000000\baselineskip
| Ingredientes | Ejp. 1 | Ejp. 2 | Ensayo Comp. 1 |
| Componente (A): | |||
| Copolímero de metacrilato del Ejp. Prep. 1 | 30 | 30 | 30 |
| Acrilato de uretano 1 ^{a)} | 43 | - | - |
| Acrilato de poliéster 2 ^{b)} | - | - - | 43 |
| Acrilato de poliéster 3 ^{c)} | - | 43 | - |
| Acetato de butilo | 4,8 | 4,8 | 4,8 |
| Propionato de etoxietilo | 15 | 15 | 15 |
| Metil isoamil cetona | 2 | 2 | 2 |
| Byk® 325 ^{d)} | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| Byk® 358 ^{d)} | 0,7 | 0,7 | 0,7 |
| Tinuvin® 292 ^{e)} | 1 | 1 | 1 |
| Tinuvin® 400 ^{e)} | 1 | 1 | 1 |
| Irgacure® 184 ^{f)} | 1,4 | 1,4 | 1,4 |
| Lucirin® TPO ^{f)} | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| Dilaurato de dibutilestaño | |||
| (al 10% en acetato de butilo) | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Ingredientes | Ejp. 1 | Ejp. 2 | Ensayo Comp. 1 |
| Componente (B): | |||
| Desmodur® N 3600 ^{g)} | 56 | 56 | 50 |
| Metil isoamil cetona | 22 | 22 | 25 |
| Propionato de etoxietilo | 22 | 22 | 25 |
| ^{a)} \begin{minipage}[t]{140mm}Acrilato de uretano 1: acrilato de uretano comercial Rahn\registrado 99-664 de la firma Rahn; funcionalidad acrilato: 3; índice hidroxilo: 120 mg KOH/g, correspondientes a 2,14 meq/g;\end{minipage} | |||
| ^{b)} \begin{minipage}[t]{140mm}Acrilato de poliéster 2: Laromer\registrado 8981 de la firma BASF S.A.; índice hidroxilo: 80 mg KOH/g, correspondientes a 1,4 meq/g;\end{minipage} | |||
| ^{c)} \begin{minipage}[t]{140mm}Acrilato de poliéster 3: Laromer\registrado 8907 de la firma BASF S.A.; índice hidroxilo: 120 mg KOH/g, correspondientes a 2,14 meq/g;\end{minipage} | |||
| ^{d)} agentes de nivelación comerciales; | |||
| ^{e)} productos fotoprotectores comerciales; | |||
| ^{f)} fotoiniciadores comerciales; | |||
| ^{g)} poliisocianato comercial basado en diisocianato de hexametileno de la firma Bayer AG. |
Para producir los lacados multicapa de
coloración y de efecto decorativo se utilizaron chapas de acero
pulidas, que en primer lugar se revistieron con un material de carga
de poliuretano de dos componentes comercial de la firma BASF
Coatings AG. El material de carga se aplicó en dos pasos de
pulverización, se secó durante 30 minutos a 60ºC y acto seguido se
pulió. A continuación se aplicó una laca base acuosa en dos pasos
de pulverización y se secó durante 5 minutos a 60ºC. Después se
aplicaron las lacas transparentes 1 y 2 en dos pasos de
pulverización con un tiempo de ventilación intermedia de 2,5
minutos.
Las capas de laca transparente de los Ejemplos 1
y 2 y la laca transparente del Ensayo Comparativo 1 aplicadas se
ventilaron durante 5 minutos, se secaron durante 15 minutos a 60ºC y
a continuación se endurecieron con radiación UV con una dosis de
1.500 mJ/cm^{2}. Los lacados transparentes resultantes
presentaban un espesor de capa de 50 a 60 \mum. Los lacados
multicapa según la invención de los Ejemplos 1 y 2 presentaban un
excelente aspecto, que era superior al del lacado multicapa del
Ensayo Comparativo 1.
Para determinar la dureza inicial se midió la
dureza pendular de las capas de laca aplicadas según König
(oscilaciones de péndulo). Los resultados, presentados en la Tabla 2
demuestran la gran dureza inicial de los lacados transparentes de
los Ejemplos 1 y 2 en comparación con la dureza inicial del lacado
transparente del Ensayo Comparativo 1.
En una segunda serie de ensayos se simuló el
comportamiento de endurecimiento de las lacas transparentes en
zonas de sombra del sustrato. Para ello, las placas de ensayo
anteriormente descritas no se endurecieron con radiación UV. Los
lacados transparentes resultantes de los Ejemplos 1 y 2 no eran
pegajosos, sino que presentaban una buena dureza inicial. En cambio,
el lacado transparente del Ensayo Comparativo 1 estaba pegajoso.
| Ejp. 1 | Ejp. 2 | Ensayo Comp. 1 | |
| Serie de ensayos 1: | |||
| Endurecimiento con radiación UV: | |||
| Después de 5 días | 105 | 100 | 88 |
| Después de 10 días | 135 | 130 | 123 |
| Serie de ensayos 2: | |||
| Endurecimiento sin radiación UV: | |||
| Después de 5 días | 67 | 59 | 19 |
| Después de 10 días | 101 | 95 | 43 |
Claims (14)
1. Sistema multicomponente endurecible
térmicamente y con radiación actínica (dual cure), que
contiene
- (A)
- al menos un componente que incluye
- (A
\;
1) - como mínimo un ingrediente con al menos 1,8 meq/g de grupos funcionales reactivos frente a isocianato,
- (A
\;
2) - como mínimo un ingrediente con al menos 1,8 meq/g de grupos funcionales reactivos frente a isocianato y como mínimo un grupo funcional con al menos un enlace activable por radiación actínica
y
- (B)
- al menos un componente que contiene como mínimo un poliisocianato (B 1).
2. Sistema multicomponente según la
reivindicación 1, caracterizado porque el componente (B)
contiene adicionalmente como mínimo un ingrediente (B 2) con al
menos un grupo isocianato y como mínimo un grupo funcional con al
menos un enlace activable por radiación actínica.
3. Sistema multicomponente según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como enlaces
activables con radiación actínica se utilizan enlaces simples
carbono-hidrógeno o enlaces simples o dobles
carbono-carbono, carbono-oxígeno,
carbono-nitrógeno, carbono-fósforo o
carbono-silicio.
4. Sistema multicomponente según la
reivindicación 3, caracterizado porque se utilizan enlaces
dobles carbono-carbono ("enlaces dobles").
5. Sistema multicomponente según la
reivindicación 4, caracterizado porque los enlaces dobles se
encuentran en forma de grupos (met)acrilato, etacrilato,
crotonato, cinamato, vinil éter, vinil éster, etenilarilen,
diciclopentadienilo, norbornenilo, isoprenilo, isoprenilo,
isopropenilo, alilo o butenilo; grupos etenilarileno,
diciclopentadienil, norbornenil, isoprenil, isopropenil, alil o
butenil éter, o grupos etenilarileno, diciclopentadienil,
norbornenol, isoprenil, isopropenil, alil o butenil éster.
6. Sistema multicomponente según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los grupos
funcionales reactivos frente a isocianato consisten en grupos tiol,
grupos amino, imino o hidroxilo primarios o secundarios.
7. Sistema multicomponente según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el ingrediente
(A 1) consiste en (co)polímeros oligoméricos o poliméricos,
lineales y/o ramificados y/o formados a modo de peine, estructurados
estadísticamente, de forma alterna y/o a modo de bloque, de
monómeros etilénicamente insaturados, o en resinas de poliadición
y/o resinas de policondensación.
8. Sistema multicomponente según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el ingrediente
(A 2) contiene un promedio estadístico de 3 grupos funcionales con
como mínimo un enlace activable con radiación actínica por
molécula.
9. Sistema multicomponente según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el ingrediente
(A 2) consiste en (co)polímeros oligoméricos o poliméricos,
lineales y/o ramificados y/o formados a modo de peine,
estructurados estadísticamente, de forma alterna y/o a modo de
bloque, de monómeros etilénicamente insaturados, o en resinas de
poliadición y/o resinas de policondensación.
10. Sistema multicomponente según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el componente
(A) y/o el componente (B) incluyen como mínimo un diluyente reactivo
endurecible con radiación actínica.
11. Sistema multicomponente según la
reivindicación 10, caracterizado porque el diluyente reactivo
endurecible con radiación actínica contiene como mínimo 5 enlaces
activables con radiación actínica por molécula.
12. Utilización de un sistema multicomponente
según una de las reivindicaciones 1 a 11 como material de
revestimiento, adhesivo o masilla de obturación.
13. Utilización según la reivindicación 12,
caracterizada porque el material de revestimiento se utiliza
para el lacado inicial de automóviles, el lacado de reparación de
automóviles, el lacado de muebles, puertas, ventanas o interior y
exterior de edificios, y también para el lacado industrial,
incluyendo coil coating (revestimiento de bobinas),
container coating (revestimiento de contenedores) y los
revestimientos o la imprimación de componentes electrotécnicos.
14. Utilización del sistema multicomponente
según la reivindicación 13, caracterizada porque el material
de revestimiento se utiliza para producir lacados multicapa de
coloración y/o de efecto decorativo mediante el procedimiento
húmedo-sobre-húmedo.
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