ES2260422T3 - Agente de revestimiento acuoso transparente con un polvo fino de vidrio. - Google Patents
Agente de revestimiento acuoso transparente con un polvo fino de vidrio.Info
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Abstract
Agente de revestimiento transparente sobre la base de una dispersión acuosa de una resina artificial, que contiene de 3 a 50 % en peso, referido a la dispersión acuosa de una resina artificial, de un polvo fino de vidrio, que es un polvo fino de un vidrio de borosilicato.
Description
Agente de revestimiento acuoso transparente con
un polvo fino de vidrio.
El presente invento se refiere a un agente de
revestimiento transparente sobre la base de una dispersión acuosa
de una resina artificial que contiene por lo menos un polvo fino de
vidrio de borosilicato, a un procedimiento para su preparación así
como a su utilización, preferiblemente para el revestimiento
resistente al apelmazamiento, resistente a los rasguños así como
estable frente a los rayos UV (ultravioletas), de substratos, en
particular de madera.
Los agentes de revestimiento acuosos
transparentes sobre madera se formulan preferiblemente sobre la base
de dispersiones acuosas de resinas artificiales en combinación con
aditivos, tales como por ejemplo disolventes, agentes de
modificación de la reología, pigmentos transparentes, así como
agentes de conservación. Resulta desventajosa en estos agentes de
revestimiento la sensibilidad a los rayos UV, que conduce a una
rápida descomposición del agente de revestimiento sobre madera. Por
lo tanto, a tales agentes de revestimiento transparentes se les
añaden con frecuencia sustancias, tales como p.ej. aditivos del tipo
HALS (HALS = hindered amine light stabilizer = estabilizadores
frente a la luz de aminas impedidas estéricamente) o agentes
absorbentes de rayos UV. Estas sustancias se distinguen por una
buena actividad. No obstante, son muy caras. Una desventaja
adicional de los conocidos agentes de revestimiento transparentes
sobre madera es su carácter termoplástico, condicionado por las
dispersiones empleadas de resinas artificiales. Condicionado por
ello, estos sistemas de revestimiento transparentes se pueden lijar
de mala manera, puesto que mediante el calor resultante al lijar se
pega muy rápidamente el papel de lija. Asimismo una defectuosa
resistencia al apelmazamiento puede constituir un problema.
Además, es conocido que un vidrio se ha de
entender como un producto fusible inorgánico, que se solidifica,
sin cristalizar. Los constituyentes fundamentales, agentes
formadores de redes y agentes modificadores de redes se presentan
en forma de óxidos en el caso de los vidrios habituales. Agentes
típicos formadores de vidrio (formadores de redes), son ácido
silícico (SiO_{2}), ácido bórico (B_{2}O_{3}), ácido fosfórico
(P_{2}O_{5}) y, en determinadas circunstancias, también óxido
de aluminio (Al_{2}O_{3}). Estas sustancias están en situación
de absorber (disolver) óxidos metálicos hasta en determinadas
proporciones, sin perder el carácter vítreo. Los óxidos
incorporados no participan por lo tanto formando un vidrio, sino que
como "modificadores de redes" modifican determinadas
propiedades físicas de la estructura de vidrio. Por debajo de una
longitud de onda de aproximadamente 310 nm, la transmisión de los
vidrios es prácticamente de 0, es decir se adsorben en particular
rayos UV "duros", que dañan en gran manera a las películas
poliméricas o bien a la madera situada debajo.
A partir del documento de solicitud de patente
japonesa JP-A-02.196.874 es conocido
que se pueden emplear vidrios de borosilicatos en combinación con
un agente de espesamiento así como con un emulsionante para la
producción de revestimientos resistentes al calor y al fuego.
A partir del documento
JP-A-58.037.962 es conocido que se
pueden emplear vidrios de borosilicatos en combinación con resinas
de siliconas o poliésteres para la producción de revestimientos
resistentes al calor sobre vidrio.
A partir del documento
JP-A-07.062.272 se conocen
revestimientos inorgánicos transparentes sobre la base de vidrios
de borosilicatos, a los que mediante la adición de sales de plata se
les confiere una propiedad antibacteriana o respectivamente
antifúngica.
El documento
JP-A-52.102.403 divulga
revestimientos transparentes que contienen polvos finos de
vidrio.
Los polvos finos de vidrio se producen mediante
correspondientes procesos de molienda a partir de un vidrio
reciclado y de desechos industriales que, de modo correspondiente a
su procedencia, se designan por ejemplo como polvos finos de vidrio
plano, polvos finos de vidrios de borosilicatos y respectivamente
polvos finos de vidrios cuarzosos.
De manera sorprendente, se encontró por fin que
la adición de polvos finos de vidrios de borosilicatos a esmaltes
acuosos para madera, sobre la base de dispersiones de resinas
artificiales que eventualmente contienen aditivos, mejora
manifiestamente la estabilidad frente a los rayos UV, la lijabilidad
así como la resistencia al apelmazamiento.
Es objeto del presente invento, por
consiguiente, un agente de revestimiento transparente sobre la base
de una dispersión acuosa de una resina artificial, que contiene por
lo menos un polvo fino de vidrio de borosilicato.
Preferiblemente, se emplean polvos finos de
vidrios de borosilicatos, que no tienen ninguna influencia
significativa sobre la transparencia del revestimiento.
Eventualmente, la dispersión acuosa de una
resina artificial puede contener aditivos que absorben los rayos
UV. Preferiblemente, sin embargo, el agente de revestimiento
conforme al invento no contiene ninguno de tales aditivos, puesto
que en su lugar se emplean los polvos finos de vidrios de
borosilicatos.
Son apropiados conforme al invento todos los
conocidos polvos finos de vidrios de borosilicatos. Como polvos
finos de vidrios de borosilicatos, que son obtenibles
comercialmente, son apropiados p.ej. un polvo fino de vidrio de
borosilicato 3.3 y un polvo fino de vidrio de borosilicato 4.2 de la
entidad Ziegler & Co., Wunsiedel, Alemania. Son apropiadas
también mezclas de estos polvos finos de borosilicatos.
Es importante la finura de molienda de estos
polvos finos de vidrios de borosilicatos. Ésta se determina
frecuentemente mediante la curva de Cilas. Los preferidos tamaños
medios de partículas se encuentran situados en el intervalo de 1 a
200 \mum, de manera especialmente preferida en el intervalo de 5 a
50 \mum. El agente de revestimiento transparente muestra las
deseadas propiedades, sin embargo, también cuando están contenidos
otros polvos finos de vidrios de borosilicatos.
Los polvos finos de vidrios de borosilicatos
mejoran manifiestamente la lijabilidad en comparación con habituales
polvos finos de vidrios cuarzosos.
El polvo fino de vidrio de borosilicato está
contenido en el agente de revestimiento en una proporción de 3 a
50% en peso, de manera especialmente preferida de 5 a 30% en peso y
en particular de 5 a 15% en peso, referida a la dispersión acuosa
de una resina artificial.
Es objeto del presente invento también un
procedimiento para la preparación del agente de revestimiento
conforme al invento. Este está caracterizado porque a la dispersión
acuosa de una resina artificial se le añade por lo menos un polvo
fino de vidrio de borosilicato en la proporción mencionada.
Los agentes de revestimiento conformes al
invento se emplean en particular en pinturas con una alta
estabilidad frente a los rayos UV, una alta estabilidad frente al
apelmazamiento y una alta lijabilidad.
Éstos encuentran utilización también como
revestimientos estables frente a los rayos UV, resistentes al
apelmazamiento y bien lijables.
El invento se describe a continuación con mayor
detalle con ayuda de Ejemplos de realización, pero sin ser
limitados por ellos.
Se preparan diferentes agentes de revestimiento.
A uno de los agentes de revestimiento se les añaden un polvo fino
de vidrio cuarzoso y respectivamente un polvo fino de vidrio de
borosilicato y se ensaya su efecto sobre la permeabilidad a los
rayos UV, así como sobre las propiedades técnicas de aplicaciones
tales como por ejemplo la resistencia al apelmazamiento y la
lijabilidad. La preparación y el ensayo se describen con
detalle.
\vskip1.000000\baselineskip
Receta de base del esmalte para
madera conforme al invento y del esmalte
comparativo
| Componentes | Partes en peso | |
| \begin{minipage}[t]{125mm} Dispersión de una resina artificial (de acrilato/estireno: contenido de materiales sólidos: 50%, temperaturas vítreas 2^{o}C/90^{o}C)\end{minipage} | 740,0 | |
| Amoníaco, al 25% | 2,0 | |
| Agua | 108,5 | |
| Agente de conservación (isotiazolinona) | 2,0 | |
| Agente de mateado (ácido silícico) | 15,0 | |
| Antiespumante (sobre la base de un aceite mineral) | 4,0 | |
| Agente dispersante (poliacrilato) | 3,0 | |
| Agente coadyuvante de formación de película (éter de glicol) | 20,0 | |
| Agente coadyuvante de formación de película (alcohol alcoxílico) | 20,0 | |
| Agente de espesamiento (sobre la base de xantano) | 0,5 | |
| Agente de espesamiento (poliuretano) | 5,0 | |
| Agente de deslizamiento (emulsión cerosa) (o agente lubricante) | 40,0 | |
| 960,0 |
\newpage
Ejemplos 2 a 5 y
10
| Esmalte para madera | \begin{minipage}[t]{120mm} Partes en peso de un polvo fino de vidrio de borosilicato (como máximo 82,8% de SiO_{2}, como mínimo 10% de B_{2}O_{3}, 2% de Al_{2}O_{3}, 0,5% de K_{2}O, 3,7% de Na_{2}O), tamaño medio de partículas 25 \mu m \end{minipage} |
| Esmalte para madera 2 | 10 |
| Esmalte para madera 3 | 30 |
| Esmalte para madera 4 | 50 |
| Esmalte para madera 5 | 100 |
| Esmalte para madera 10 | 300 |
Ejemplos 6 a 9 y
11
| Esmalte para madera | \begin{minipage}[t]{120mm} Partes en peso de un polvo fino de vidrio cuarzoso (99,7% de SiO_{2}, 0,15% de Na_{2}O, 0,15% de K_{2}O), tamaño medio de partículas 20 \mu m \end{minipage} |
| Esmalte para madera 6 | 10 |
| Esmalte para madera 7 | 30 |
| Esmalte para madera 8 | 50 |
| Esmalte para madera 9 | 100 |
| Esmalte para madera 11 | 300 |
Para ensayar la resistencia al apelmazamiento a
partir de los revestimientos comparativos (Ejemplos 1, 2 y 6 a 9)
así como a partir de los revestimientos conformes al invento
(Ejemplos 3 a 5), se aplican películas con una rasqueta que tiene
una altura de hendidura de 50 \mum sobre un material de soporte no
absorbente. Después de la desecación, las piezas de ensayo se
prensan una contra otra sobre un área de superficie de 6,5
cm^{2}. La duración y la temperatura de la carga se exponen en la
siguiente Tabla. A continuación, las piezas de ensayo se separan
entre sí mecánicamente. La necesaria fuerza ponderal es una medida
del apelmazamiento.
La recopilación de los resultados la muestra la
siguiente Tabla:
| Esmalte para madera | Apelmazamiento [g/6,5 cm^{2}] | |
| Desecación 1 día | Desecación 2 días | |
| Carga: 2 horas a TA | 1 hora a 50ºC | |
| Esmalte para madera 1 | 240 | >2.000 |
| Esmalte para madera 2 | 230 | >2.000 |
| Esmalte para madera 3 | 220 | 1.830 |
| Esmalte para madera 4 | 210 | 1.400 |
| Esmalte para madera 5 | 200 | 1.070 |
| Esmalte para madera 6 | 230 | >2.000 |
| Esmalte para madera 7 | 210 | 1.700 |
| Esmalte para madera 8 | 200 | 1.570 |
| Esmalte para madera 9 | 180 | 1.120 |
Para ensayar la lijabilidad se aplican, sobre
una placa de vidrio con una rasqueta que tiene una altura de
hendidura de 200 \mum, las dispersiones comparativas transparentes
(Ejemplos 1, 2 y 6 a 9) así como también los revestimientos
transparentes conformes al invento (Ejemplos 3 a 5). Después de un
período de tiempo de desecación de 3 días a la temperatura ambiente
(TA), las superficies de los revestimientos se lijan con un papel
de lija usual en el comercio con la granulación 360. Se presenta una
buena lijabilidad cuando al lijar no se pega el papel de lija.
\newpage
| Esmalte para madera | Lijabilidad |
| (1 = muy buena; 6 = insuficiente) | |
| Esmalte para madera 1 | 4 |
| Esmalte para madera 2 | 4 |
| Esmalte para madera 3 | 4 |
| Esmalte para madera 4 | 3 |
| Esmalte para madera 5 | 2 |
| Esmalte para madera 6 | 4 |
| Esmalte para madera 7 | 4 |
| Esmalte para madera 8 | 4 |
| Esmalte para madera 9 | 4 |
Para ensayar la transmisión a partir de los
esmaltes para madera 1 a 9 se producen películas libres con una
rasqueta que tiene una altura de hendidura de 50 \mum o de 200
\mum respectivamente. La transmisión se determina con el aparato
Cary 1 G de la entidad Varian en un intervalo de 190 nm a 900 nm.
Los esmaltes para madera 3 a 5 conformes al invento muestran, en
comparación con el esmalte para madera 1 (de comparación), una
manifiesta reducción de la transmisión.
Claims (6)
1. Agente de revestimiento transparente
sobre la base de una dispersión acuosa de una resina artificial,
que contiene de 3 a 50% en peso, referido a la dispersión acuosa de
una resina artificial, de un polvo fino de vidrio, que es un polvo
fino de un vidrio de borosilicato.
2. Agente de revestimiento de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizado porque el polvo fino
de vidrio tiene un tamaño medio de partículas situado en el
intervalo de 1 a 200 \mum.
3. Agente de revestimiento de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizado porque el polvo fino
de vidrio está contenido en la proporción de 5 a 30% en peso,
referida a la dispersión acuosa de una resina artificial.
4. Procedimiento para la preparación de
un agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque a la dispersión acuosa de una resina
artificial se le añade de 3 a 50% en peso, referido a la
dispersión acuosa de una resina artificial, de un polvo fino de
vidrio, que es un polvo fino de un vidrio de borosilicato.
5. Utilización de un agente de
revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en una pintura con
una alta estabilidad frente a los rayos UV, una alta resistencia al
apelmazamiento y una alta lijabilidad.
6. Utilización de un agente de
revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1, como un
revestimiento estable frente a los rayos UV, resistente al
apelmazamiento y bien lijable.
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