ES2286683T3 - Agentes auxiliares reologicos liquidos, procedimiento para su preparacion y utilizacion de los mismos. - Google Patents
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Abstract
Agentes auxiliares de reología líquidos que contienen: (A) como mínimo un derivado de urea que se prepara por la reacción de: (a1) al menos un compuesto con como mínimo un grupo isocianato con (a2) al menos un reactivo seleccionado de entre el grupo compuesto por monoaminas y poliaminas primarias y secundarias, así como agua, en presencia de (a3) al menos un compuesto orgánico de bismuto como catalizador, y (B) como mínimo un aditivo.
Description
Agentes auxiliares reológicos líquidos,
procedimiento para su preparación y utilización de los mismos.
La presente invención se refiere a nuevos
agentes auxiliares de reología. Además, la presente invención se
refiere a un nuevo procedimiento para la producción de agentes
auxiliares de reología líquidos. No en último lugar, la presente
invención se refiere a la utilización de los nuevos agentes
auxiliares de reología líquidos y de los agentes auxiliares de
reología líquidos producidos según el nuevo procedimiento,
especialmente para la preparación de materiales de revestimiento,
adhesivos y masillas de sellado.
Los materiales de revestimiento han de
presentar, después de su aplicación, una muy buena estabilidad para
que permitan la realización de capas de lacado y lacados lo
suficientemente espesos, sin que aparezca aquí una formación de
lágrimas, extremadamente molesta, en especial sobre sustratos en
posición vertical.
La "formación de lágrimas" alude al
deslizamiento de los materiales de revestimiento aplicados sobre
superficies verticales o inclinadas, como resultado, los
revestimientos presentan un aspecto visual nada agradable. Cuando
este fenómeno de deslizamiento se produce en zonas extensas también
se denomina "formación de cortinas". En general, las lágrimas
son visibles en cantos, esquinas y agujeros (puntos de iniciación) y
el hundimiento del revestimiento producido sobre superficies
amplias se denomina "desplazamiento". La formación de lágrimas
puede deberse a un error en la composición o a la incorrecta
aplicación del material de revestimiento. En general, se denomina
"límite de lagrimeo" al espesor de película seca del material
de revestimiento aplicado, en \mum, por encima del cual, después
de la aplicación por pulverización con pistola sobre una chapa
vertical provista de agujeros, aparecen las primeras lágrimas
(véase también Römpp-Online 2002,
"Läuferbildung", "Läufergrenze" y
"Gardinenbildung"). En general, el espesor de película seca o
el espesor de capa seca del material de revestimiento aplicado se
denomina "límite de estabilidad" y es el
límite a partir del cual en las superficies verticales o inclinadas aparecen los fenómenos de deslizamiento descritos.
límite a partir del cual en las superficies verticales o inclinadas aparecen los fenómenos de deslizamiento descritos.
En la práctica, estos fenómenos de deslizamiento
constituyen un grave problema, puesto que disminuyen la seguridad
del proceso y aumentan el rechazo de los revestimientos industriales
para sustratos tridimensionales de diseño complejo, en especial en
el caso del lacado en serie de automóviles. Así, por ejemplo, en el
lacado de carrocerías de automóvil aparece el peligro de que, con
la aplicación por pulverización electrostática (ESTA), se produzcan
capas demasiado espesas en los cantos agudos de las carrocerías.
Cuando su espesor sobrepasa el límite de estabilidad de los
materiales de revestimiento correspondientes, durante el siguiente
procesamiento, especialmente durante el secado y el endurecimiento
térmico, se producen los molestos fenómenos de deslizamiento. Por
otro lado, la viscosidad de los materiales de revestimiento no
puede ser tan alta como para que durante la aplicación aparezcan
problemas y ya no sea posible una buena nivelación de las capas de
laca aplicadas.
Estos problemas se acentúan con aquellos
materiales de revestimiento, en especial con lacas transparentes,
que presentan un alto contenido en sólidos, en el campo técnico
también denominadas "lacas transparentes de altos sólidos"
(Lacas transparentes High Solid). Sin embargo, la utilización de
materiales de revestimiento con un alto contenido en sólidos, en
especial lacas transparentes "high solid", presenta ventajas
debido a razones ecológicas, ya que durante su aplicación y
endurecimiento la emisión de materiales orgánicos fácilmente
volátiles es menor. Al mismo tiempo, estos materiales de
revestimiento también han de proporcionar lacados, en especial
lacados transparentes, que cumplan todas las exigencias del mercado
en lo que se refiere al brillo, la transparencia y la claridad, la
resistencia a los arañazos, la resistencia a la intemperie y la
resistencia al amarilleo.
Este comportamiento problemático de estos
materiales de revestimiento, en especial de las lacas transparentes
"high solid", se debe a que, a pesar de un bajo contenido en
disolventes, han de tener una viscosidad baja para poder ser
fácilmente aplicados por pulverización. Sin embargo, esto significa
que, al contrario que los materiales de revestimiento con un mayor
contenido en disolventes, solamente se puede conseguir un pequeño
aumento de la viscosidad gracias a la evaporación durante su
aplicación por pulverización. Por ello, en principio se necesita
dotarles con agentes auxiliares de reología.
En cuanto a los adhesivos y las masillas de
sellado, los problemas que se presentan son comparables, en especial
en lo que se refiere a aquellos con un alto contenido en
sólidos.
Los agentes auxiliares de reología para ajustar
el comportamiento de la viscosidad intrínseca (véase Römpp Lexikon
Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York,
1998, "Strukturviskosität", página 546) y los materiales con
viscosidad intrínseca que los contienen son conocidos desde hace
tiempo. Se puede influir positivamente sobre el comportamiento
reológico de los materiales de revestimiento con agentes auxiliares
de reología líquidos que contienen derivados cristalinos de urea.
Estos agentes auxiliares de reología, con frecuencia también
denominados agentes tixotrópicos, se producen in situ, como
es sabido, a partir de poliisocianatos y aminas, en presencia de
aditivos. Nos remitimos, por ejemplo, a las especificaciones de
patente y solicitudes de patente y a las patentes alemanas DE 23 60
019 B2, DE 23 59 123 B1, DE 23 59 129 B1, DE 198 11 471 A1, DE 27
51 761 C2, DE 199 24 170 A1, DE 199 24 172 A1, DE 199 24 171 A1, DE
100 42 152 A1, DE 101 26 647 A1 ó DE 101 26 648 A1, a la patente
europea EP 0 192 304 B1 ó a las solicitudes de patente
internacionales WO 94/22968 A1 y WO 00/37520 A1.
Sin embargo, estos agentes auxiliares de
reología líquidos conocidos contienen los derivados cristalinos de
urea tan sólo en una cantidad de hasta el 10% en peso con respecto
al agente auxiliar de reología. Así, esto significa que ha de
incorporarse una cantidad comparativamente grande de agente auxiliar
de reología líquido en los materiales de revestimiento, en especial
en las lacas transparentes "high solid", para alcanzar un
contenido en derivados cristalinos de urea suficiente como para
influir positivamente en el comportamiento reológico. Con tal
cantidad comparativamente grande de agente auxiliar de reología
líquido, sin embargo, se reduce de manera no deseada el contenido
en sólidos de los materiales de revestimiento.
Se ha intentado solucionar este problema
mediante un nuevo incremento del contenido en derivados cristalinos
de urea en los agentes auxiliares de reología líquidos conocidos.
Sin embargo, en la mayoría de los casos esto conduce a que los
correspondientes agentes auxiliares de reología líquidos
prácticamente ya no sean fluidos y, por tanto, se apliquen mal o ya
no se puedan procesar.
El objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar nuevos agentes auxiliares de reología líquidos que
contengan como mínimo un derivado de urea y como mínimo un aditivo y
que ya no presenten las desventajas del estado de la técnica
actual, sino que puedan obtenerse de manera sencilla como fluidos y
procesarse fácilmente incluso con
un contenido en derivados de urea superior al 10% en peso, con respecto al nuevo agente auxiliar de reología líquido.
un contenido en derivados de urea superior al 10% en peso, con respecto al nuevo agente auxiliar de reología líquido.
Con ayuda de los nuevos agentes auxiliares de
reología líquidos han de poder proporcionarse mayores cantidades de
materiales de revestimiento, adhesivos y masillas de sellado, en
especial lacas transparentes "high solid", que con las mismas
cantidades de los agentes auxiliares de reología líquidos usuales y
conocidos.
Los nuevos materiales de revestimiento,
adhesivos y masillas de sellado, en especial las nuevas lacas
transparentes "high solid", proporcionadas con los nuevos
agentes auxiliares de reología líquidos han de tener una estabilidad
de almacenamiento especialmente buena. Su estabilidad ha de ser
especialmente grande para poder ser aplicados sin problemas con
grandes espesores de capa sin que se produzca formación de lágrimas
alguna.
Los nuevos materiales de revestimiento han de
proporcionar revestimientos, capas de adhesivo y sellados con
características técnicas de aplicación excelentes. Especialmente las
nuevas lacas transparentes "high solid" han de proporcionar
lacados transparentes con espesores de capa especialmente grandes,
presentando una excelente nivelación, libres de defectos
superficiales como son picaduras, lágrimas, picaduras de aguja, piel
de naranja, fisuras de tensión (mudcracking) o cráteres, y que
presenten un aspecto óptico general excelente (appearance), con una
gran resistencia a los arañazos, a la intemperie y al agua de
condensación.
De acuerdo con lo anterior, se descubrieron los
nuevos agentes auxiliares de reología líquidos, los cuales
contienen
- (A)
- como mínimo un derivado de urea, que se prepara por la reacción de:
- (a1)
- al menos un compuesto con como mínimo un grupo isocianato con
- (a2)
- al menos un reactivo seleccionado de entre el grupo compuesto por monoaminas y poliaminas primarias y secundarias, así como agua, en presencia de
- (a3)
- al menos un compuesto orgánico de bismuto como catalizador, y
- (B)
- como mínimo un aditivo
y que, en lo que sigue, se denominarán
"agentes auxiliares de reología según la invención".
Además, se descubrió el nuevo procedimiento para
la producción de agentes auxiliares de reología líquidos que
contienen como mínimo un derivado de urea (A) y como mínimo un
aditivo (B), procedimiento en el que se prepara el derivado de urea
(A) mediante la reacción de al menos un compuesto (a1) con al menos
un grupo isocianato y como mínimo un reactivo (a2) seleccionado de
entre el grupo compuesto por monoaminas y poliaminas primarias y
secundarias así como agua, en presencia de como mínimo un compuesto
orgánico de bismuto (a3) como catalizador en al menos un aditivo
líquido (B) y que se denominará en lo que sigue "procedimiento
según la invención".
No en último lugar, se descubrió la nueva
utilización del agente auxiliar de reología según la invención y de
los agentes auxiliares de reología líquidos producidos con ayuda del
procedimiento según la invención para la obtención de nuevos
materiales de revestimiento, adhesivos y masillas de sellado, que en
lo sucesivo se denominará "utilización según la
invención".
De la descripción pueden extraerse otros objetos
de la invención.
En vista del estado actual de la técnica era
sorprendente y no previsible por el especialista que se pudiera
alcanzar el objetivo que sirve de base a la presente invención con
ayuda de los agentes auxiliares de reología según la invención, el
procedimiento según la invención y la utilización según la
invención.
Resultó especialmente sorprendente que los
agentes auxiliares de reología según la invención pudieran
prepararse de forma sencilla, que fueran fluidos y de fácil
aplicación incluso con un contenido en derivados de urea superior
al 10% en peso, con respecto al agente auxiliar de reología según la
invención.
Con ayuda de los agentes auxiliares de reología
según la invención era posible proporcionar mayores cantidades de
los materiales de revestimiento, adhesivos y masillas de sellado,
especialmente de lacas transparentes "high solid", que con la
misma cantidad de agentes auxiliares de reología líquidos usuales y
conocidos.
Los materiales de revestimiento, adhesivos y
masillas de sellado, en especial las lacas transparentes "high
solid" según la invención, provistos de los agentes auxiliares de
reología según la invención tenían una estabilidad de
almacenamiento especialmente alta. Su estabilidad era especialmente
alta, de manera que podían aplicarse sin problemas con un gran
espesor de capa sin que se formaran lágrimas.
Los materiales de revestimiento, adhesivos y
masillas de sellado según la invención proporcionaban
revestimientos, capas adhesivas y sellados según la invención con
excelentes características técnicas de aplicación. En especial las
nuevas lacas transparentes "high solid" proporcionaban lacados
transparentes con espesores de capa particularmente grandes que
presentan una excelente nivelación, están libres de defectos
superficiales como son lágrimas, picaduras, piel de naranja,
fisuras de tensión (mudcracking) o cráteres, y proporcionaban un
excelente aspecto óptico general (appearance), una gran resistencia
a los arañazos, a la intemperie y al agua de condensación.
Los agentes auxiliares de reología según la
invención contienen como mínimo un derivado de urea (A), en
particular un derivado de urea (A). Preferentemente, el derivado de
urea (A) es sólido. Este puede ser amorfo, parcialmente cristalino
o bien en parte amorfo en parte cristalino. Preferentemente es
cristalino. En especial, el derivado de urea (A) cristalino se
presenta en forma de aguja. En particular, el derivado de urea (A)
cristalino tiene forma de aguja y está retorcido, parcialmente o en
su totalidad, en forma de espiral. Los cristales del derivado de
urea (A) tienen un tamaño de partícula de 0,1 a 6 \mum. En
especial, un 80% de los cristales del derivado de urea (A) tienen
un tamaño < 2 \mum.
Los derivados de urea se pueden preparar
mediante la reacción de:
- (a1)
- como mínimo un compuesto con al menos un grupo isocianato, preferentemente al menos dos, en particular dos grupos isocianatos con
- (a2)
- como mínimo un reactivo seleccionado de entre el grupo compuesto por:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
\vskip1.000000\baselineskip
De las siguientes solicitudes de patente
alemanas se conocen ejemplos de compuestos (a1) adecuados:
- DE 100 42 152 A1, página 4, apartado [0037],
hasta página 6, apartado [0063] y
- DE 101 26 647 A1, página 3, apartado [0025],
hasta página 6, apartado [0053].
\vskip1.000000\baselineskip
También se conocen ejemplos de reactivos (a2)
adecuados de las solicitudes de patente alemanas:
- DE 100 42 152 A1, página 4, apartados [0034]
hasta [0036] y
- DE 101 26 647 A1, página 2, apartados [0021]
hasta [0024].
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, la reacción de los compuestos
(a1) y (a2) se lleva a cabo con cantidades tales que la proporción
en equivalentes entre grupos isocianato y grupos amino es de 2:1 a
1:2, en especial de 1,6:1 a 1 : 1,6, en particular de 1,2:1 a
1:1,2.
Cuando se utilizan al mismo tiempo poliaminas y
monoaminas (a2), la proporción en equivalentes entre los grupos
amino de las poliaminas (a2) y los grupos amino de las monoaminas
(a2) preferentemente es de 4:1 a 1:2, en especial de 2:1 a 1:1, en
particular de 1,2:1 a 1:1.
Según la invención, se produce la reacción de
los compuestos (a1) y (a2) en presencia de como mínimo uno, en
particular de un compuesto orgánico de bismuto (a3) como
catalizador.
En principio, como catalizadores se pueden
utilizar todos los compuestos orgánicos de bismuto (a3) que no se
descompongan por los compuestos (a1) y (a2) o por los aditivos (B) o
cuya descomposición no cataliza. Preferentemente se utilizan
compuestos de bismuto (a3) solubles en el medio de reacción descrito
a continuación para la reacción de los compuestos (a1) y (a2).
Preferentemente, los compuestos orgánicos de
bismuto (a3) se seleccionan de entre el grupo compuesto por sales
de bismuto de ácidos carboxílicos orgánicos y complejos de bismuto
con agentes quelantes.
Ácidos carboxílicos preferentes son los ácidos
carboxílicos alifáticos, en especial ácidos monocarboxílicos
alifáticos, en particular ácidos monocarboxílicos que contienen
grupos alquilo de cadena larga, preferentemente grupos de alquilo
de cadena larga de 6 a 16, en particular de 7 a 10 átomos de
carbono.
Los ácidos monocarboxílicos se seleccionan
especialmente de entre el grupo compuesto por ácido octanoico,
ácido 2-etilhexanoico y ácido neodecanoico.
Como agentes quelantes se pueden utilizar, en
principio, todos los compuestos orgánicos, especialmente no
aromáticos, que son capaces de formar ligandos quelato. Se trata
aquí de compuestos orgánicos con como mínimo dos, en especial dos
grupos funcionales que pueden coordinar en los átomos o iones del
metal. Normalmente, en estos grupos funcionales se trata de
donadores de electrones, los cuales entregan electrones a los átomos
del metal o a iones del metal, aceptores de electrones. En cuanto a
los grupos funcionales, preferentemente son grupos carbonilo. Para
más información nos remitimos a Römpp Chemie Lexikon, Georg Thieme
Verlag, Stuttgart, 1989, tomo 1, página 634. Especialmente
preferentes son los agentes quelantes 1,3-dicetona.
En especial las 1,3-dicetonas se seleccionan de
entre el grupo compuesto por acetilacetona, acetoacetato de etilo,
tetrametilheptanodiona y hexafluoropentandiona, en particular de
entre tetrametilheptanodiona y hexafluoropentandiona.
Por tanto, ejemplos de compuestos orgánicos de
bismuto (a3) especialmente ventajosos son sales de bismuto de los
ácidos octanoico, 2-etilhexanoico y neodecanoico,
así como los complejos quelato de bismuto con tetrametilheptanodiona
y hexafluoropentandiona.
El contenido en derivados de urea (A) de los
agentes auxiliares de reología según la invención puede variar
ampliamente. Una ventaja especial de los agentes auxiliares de
reología según la invención es que pueden contener los derivados de
urea (A) en una cantidad superior al 10% en peso, en especial
superior al 10 al 20% en peso, con respecto a un agente auxiliar de
reología según la invención.
Los agentes auxiliares de reología según la
invención contienen, además, como mínimo un aditivo (B) y, en
especia como mínimo dos aditivos (B). El aditivo (B) o como mínimo
uno de los aditivos (B) se selecciona de manera que los agentes
auxiliares de reología según la invención sean líquidos.
Preferentemente, los agentes auxiliares de reología según la
invención son dispersiones, en especial suspensiones, de los
derivados de urea (A) con el aditivo (B) o con como mínimo uno de
los aditivos (B). Preferentemente, el aditivo (B) o como mínimo uno
de los aditivos (B) se selecciona de manera que también pueda servir
como medio de reacción líquido para la reacción de los compuestos
(a1) y (a2) en presencia de los compuestos orgánicos de bismuto
(a3).
El aditivo (B) se selecciona, particularmente,
del grupo compuesto por pigmentos, ligantes oligómeros y polímeros
que se endurecen de manera física, térmica y/o bajo radiación
actínica, reticulantes que se endurecen térmicamente o térmicamente
y con radiación actínica, diluyentes reactivos que se endurecen
térmicamente y/o con radiación actínica, disolventes orgánicos,
absorbentes UV, agentes fotoestabilizadores, captadores de
radicales, agentes de desgasificación, aditivos de deslizamiento,
inhibidores de polimerización, antiespumantes, emulgentes,
humectantes y dispersantes, agentes adherentes, niveladores, agentes
auxiliares filmógenos, agentes ignífugos, secantes, desecantes,
agentes antiescama, inhibidores de corrosión, ceras y agentes de
mateado, realizándose la selección de manera que se obtienen medios
de reacción líquidos y los agentes auxiliares de reología según la
invención.
Ejemplos de aditivos (B) adecuados se conocen de
las solicitudes de patente alemanas:
- \quad
- - DE 100 42 152 A1, página 4, apartados [0019] a [0030], página 6, apartados [0064] a [0066], y página 7, apartado{}\hskip0,2cm[0071] hasta página 11, apartado [0093], y
- DE 101 26 647 A1, página 6, apartados [0055] a
[0062] y [0065].
Preferentemente la preparación del derivado de
urea (A) se lleva a cabo de acuerdo con el procedimiento según la
invención, mediante la reacción de como mínimo un compuesto (a1) con
como mínimo un reactivo (a2) en presencia de como mínimo un
compuesto orgánico de bismuto (a3) como catalizador en como mínimo
un aditivo líquido (B) como medio de reacción. Preferentemente el
aditivo (B) o los aditivos (B) se eligen de manera que, durante la
reacción, resulten directamente los agentes auxiliares de reología
según la invención. Los medios de reacción preferentes contienen
como aditivos (B), especialmente, disolventes orgánicos y/o
diluyentes reactivos líquidos que se endurecen térmicamente y/o por
radiación actínica, y/o reticulantes así como, en caso dado,
ligantes oligómeros y polímeros que se endurecen de forma física,
térmica y/o por radiación actínica, y/o antiespumantes, emulgentes
y/o humectantes y/o dispersantes, o se componen de los mismos. De
preferencia se utilizan en cantidades tales que resulta el
contenido arriba descrito en derivados de urea (A) en el agente
auxiliar de reología según la invención.
La proporción en peso de los compuestos (a1) y
(a2) con respecto a los compuestos orgánicos de bismuto (a3) puede
variar ampliamente en el procedimiento según la invención.
Preferentemente los compuestos orgánicos de bismuto (a3) se emplean
en una cantidad tal que tenga efecto catalítico y que, sin embargo,
no produzca ninguna modificación desventajosa de los agentes
auxiliares de reología según la invención resultantes.
Preferentemente, los compuestos orgánicos de bismuto (a3) se
utilizan en una cantidad tal que la relación en moles entre los
grupos isocianato (NCO) de los compuestos (a1) y el de bismuto (Bi)
sea de 300:1 a 20:1, en especial de 260:1 a 25:1, en particular de
255:1 a 30:1.
Desde el punto de vista del método, el
procedimiento según la invención no presenta ninguna particularidad,
sino puede llevarse a cabo según se describe en las solicitudes de
patente alemanas:
- DE 100 42 152 A1, página 4, apartado [0068]
y
- DE 101 26 647 A1, página 6, apartados [0067] a
[0068].
Los agentes auxiliares de reología según la
invención tienen un comportamiento de viscosidad intrínseca
especialmente característico.
Los agentes auxiliares de reología según la
invención pueden aplicarse en un campo extraordinariamente amplio y
son especialmente adecuados para la producción de materiales de
revestimiento, adhesivos y masillas de sellado. Los materiales de
revestimiento, adhesivos y masillas de sellado según la invención
pueden endurecerse de forma física, térmica, por radiación actínica
y térmicamente y con radiación actínica
(dual-cure).
Los materiales de revestimiento, adhesivos y
masillas de sellado según la invención pueden contener, además de
los agentes auxiliares de reología según la invención, por ejemplo
los componentes descritos en detalle en la solicitud de patente
alemana DE 199 24 171 A1, página 5, renglón 47, hasta página 9,
renglón 32. Los materiales de revestimiento, adhesivos y masillas
de sellado pueden prepararse siguiendo el procedimiento descrito en
la misma solicitud de patente alemana, página 9, renglones 33 a 54.
Ejemplos de sustratos adecuados y de procedimientos de
revestimiento también se describen en la solicitud de patente
alemana, página 9, renglón 55, hasta página 10, renglón 23.
Ejemplos de procedimientos adecuados para el endurecimiento térmico
y el endurecimiento por radiación actínica se conocen, por ejemplo,
de la solicitud de patente internacional WO 98/40170, página 17,
renglón 18, hasta página 19, renglón 20. Además, nos remitimos a la
solicitud de patente alemana DE 100 42 152 A1, página 6, apartado
[0067], hasta página 12, apartado [0112].
Los materiales de revestimiento según la
invención de viscosidad intrínseca se utilizan preferentemente en
forma de laca transparente, en especial de laca transparente "high
solid", y/o como materiales de revestimiento colorantes y/o de
efecto decorativo, para la realización de lacados transparentes así
como de revestimientos mono o multicapa, colorantes y/o de efecto
decorativo, conductores de electricidad, como pantalla magnética
y/o fluorescentes.
La estabilidad de los materiales de
revestimiento, adhesivos o masillas de sellado según la invención de
viscosidad intrínseca, bajo condiciones estáticas y dinámicas, en
especial su estabilidad en tuberías circulares, así como el
comportamiento de goteo durante la aplicación y el endurecimiento
son excelentes.
De acuerdo con ello, los materiales, adhesivos y
masillas de sellado según la invención de viscosidad intrínseca son
especialmente adecuados para el revestimiento, el pegado y el
sellado de carrocerías de medios de transporte y componentes de los
mismos, edificios y componentes de los mismos, puertas, ventanas,
muebles, piezas industriales pequeñas, componentes constructivos
mecánicos, ópticos y electrónicos, bobinas, contenedores, embalajes,
cuerpos de vidrio soplado y objetos de uso cotidiano.
Los revestimientos obtenidos con los materiales
de revestimiento según la invención de viscosidad intrínseca son
duros, resistentes a los arañazos, resistentes a la intemperie,
resistentes al ataque químico y, sobre todo, tienen un brillo
extraordinariamente alto.
Las capas adhesivas obtenidas con los adhesivos
según la invención de viscosidad intrínseca unen de forma duradera
los sustratos más diferentes pegados con los mismos. Tampoco se
presenta ninguna pérdida de la fuerza de adhesión bajo condiciones
climáticas extremas ni ante grandes cambios de temperatura.
Los sellados obtenidos con las masillas de
sellado según la invención de viscosidad intrínseca sellan de forma
duradera los sustratos así sellados, incluso en presencia de
productos químicos muy agresivos.
Por tanto, los sustratos revestidos con los
revestimientos según la invención, pegados con las capas de adhesivo
según la invención y/o sellados con las masillas según la invención
tienen una vida útil extraordinariamente larga y un valor de
utilidad especialmente alto, lo que es especialmente rentable en
cuanto a su producción y aplicación.
Ejemplo de preparación
1
En un reactor adecuado equipado con agitador,
dos embudos de goteo para la mezcla monómera y la solución del
iniciador, tubo de introducción de nitrógeno, termómetro y
refrigerador de reflujo, se pesaron 813 partes en peso de una
fracción de hidrocarburos aromáticos con un intervalo de ebullición
de 158-172ºC. El disolvente se calentó hasta 140ºC.
Tras alcanzar 140ºC, se dosificó de manera constante al reactor una
mezcla monómera de 483 partes en peso de metacrilato de
n-butilo, 663 partes en peso de estireno, 337 partes
en peso de metacrilato de hidroxietilo y 31 partes en peso de ácido
metacrílico durante 4 horas y una solución de iniciador de 122
partes en peso haxanoato de de t-butilperetilo en 46
partes en peso del disolvente aromático descrito, en el transcurso
de 4,5 horas. Se comenzó al mismo tiempo la dosificación de la
mezcla de monómeros y la de la solución de iniciador. Después de
finalizar la dosificación de iniciador, la mezcla de reacción se
mantuvo otras dos horas a 140ºC, para después enfriarla. La
solución polímera resultante tenía un contenido en sólidos del 65%
en peso, determinado en una estufa de ventilación forzada (1 h a
130ºC). Se diluyó con una mezcla de acetato de metoxipropilo,
acetato de butilglicol y acetato de butilo hasta alcanzarse un
contenido en sólidos del 53% en peso. La solución del polímero de
metacrilato se utilizó como medio orgánico para la preparación del
agente auxiliar de reología.
Ejemplo
1
En un mezclador agitador adecuado se prepararon
69,85 partes en peso de la solución del copolímero de metacrilato
del ejemplo de preparación 1, 8,03 partes en peso de bencilamina y
1,0 partes en peso de octoato de bismuto y se mezclaron con un
disolvedor de manera que se obtuvo la mezcla 1. En otro recipiente
se mezclaron 6,29 partes en peso de hexametilendiisocianato con
14,83 partes en peso de butilacetato. La mezcla resultante 2 se
añadió por dosificación durante 4 minutos a la mezcla 1 bajo
agitación fuerte. El agente auxiliar de reología resultante se
agitó durante otros diez minutos. Tenía un comportamiento
expresamente marcado de viscosidad intrínseca. Era estable al
almacenamiento y procesable de manera excelente, aunque el contenido
del derivado de urea (A) referido al agente auxiliar de reología,
era del 14,32% en peso. A causa de este alto contenido solamente
fue necesario utilizar cantidades pequeñas del agente auxiliar de
reología para la preparación de materiales de revestimiento de
marcada viscosidad intrínseca.
Ejemplo
2
Se preparó una laca transparente "high
solid" mezclando los siguientes componentes y homogeneizando la
mezcla resultante:
- -
- 54,5 partes en peso de un copolímero de metacrilato habitual y conocido (véase la solicitud de patente alemana DE 197 25 188 A1, página 7, renglones 24 a 37, "1.2 Resina de acrilato B");
- -
- 19,1 partes en peso de una resina comercial de melamina-formaldehído (Luwipal® 018 de la firma BASF, S.A.);
- -
- 2,0 partes en peso de butildiglicol;
- -
- 1,0 parte en peso de un ácido sulfónico comercial bloqueado con una amina (Nacure® 2500 de la firma King Industries);
- -
- 7,6 partes en peso de metoxipropanol;
- -
- 4,6 partes en peso de propionato de etoxietilo;
- -
- 0,7 partes en peso de un producto comercial fotoprotector (Tinuvin® 384 de la firma Ciba Specialty Chemicals);
- -
- 0,6 partes en peso de otro producto comercial de fotoprotector (Tinuvin® 292 de la firma Ciba Specialty Chemicals);
- -
- 0,3 partes en peso de un aditivo comercial (Byk® 390 de la firma Byk Chemie);
- -
- 0,2 partes en peso de otro aditivo comercial (Byk® 325 de la firma Byk Chemie);
- -
- 4,8 partes en peso de acetato de butilo y
- -
- 4,6 partes en peso del agente auxiliar de reología según el Ejemplo 1.
La laca transparente "high solid" era
totalmente estable bajo condiciones estáticas y dinámicas,
especialmente bajo condiciones dinámicas en las tuberías circulares
de las instalaciones de lacado. Resultó tener un comportamiento de
viscosidad marcadamente intrínseca y, al mismo tiempo, era
fácilmente procesable. Podía aplicarse de manera excelente,
especialmente por pulverización, alcanzándose grandes espesores de
capa sin que se produjera formación de lágrimas alguna.
Para la realización de un lacado multicapa de
coloración con un lacado transparente, realizado con la laca
transparente "high solid", se utilizaron las placas de ensayo
de acero usuales y conocidas, revestidas con un lacado de inmersión
electroforética. Las placas de ensayo de acero se revistieron
primero con un material de carga negro acuoso comercial de la firma
BASF Coatings AG y, después de ventilarlo, se revistión húmedo
sobre húmedo con una laca base acuosa negra comercial de la firma
BASF Coatings AG. A continuación, después de ventilación, se aplicó
húmedo sobre húmedo la laca transparente "high solid", tras lo
cual se ahornaron juntas las tres capas durante 45 minutos a
130ºC.
El lacado transparente resultante era brillante,
con un brillo intenso, con una gran nitidez de imagen (DOl),
resistente a los arañazos, resistente a la intemperie, resistente al
ataque químico y con gran estabilidad frente al amarilleo y una
alta resistencia frente al agua de condensación.
Presentaba una excelente nivelación y estaba
libre de defectos superficiales como picaduras, lágrimas, picaduras
finas, piel de naranja, fisuras de tensión (mudcracking) o cráteres.
En general, presentaba un excelente aspecto óptico
(appearance).
Claims (26)
1. Agentes auxiliares de reología líquidos que
contienen:
- (A)
- como mínimo un derivado de urea que se prepara por la reacción de:
- (a1)
- al menos un compuesto con como mínimo un grupo isocianato con
- (a2)
- al menos un reactivo seleccionado de entre el grupo compuesto por monoaminas y poliaminas primarias y secundarias, así como agua, en presencia de
- (a3)
- al menos un compuesto orgánico de bismuto como catalizador, y
- (B)
- como mínimo un aditivo.
2. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto orgánico
de bismuto (a3) se selecciona de entre el grupo compuesto por sales
de bismuto de ácidos carboxílicos orgánicos y complejos de bismuto
con agentes quelantes.
3. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 2, caracterizado porque los ácidos
carboxílicos orgánicos son ácidos carboxílicos alifáticos.
4. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 3, caracterizado porque los ácidos
carboxílicos alifáticos con ácidos monocarboxílicos.
5. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 4, caracterizado porque los ácidos
monocarboxílicos contienen grupos alquilo de cadena larga.
6. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 5, caracterizado porque los grupos alquilo de
cadena larga tienen de 6 a 16 átomos de carbono.
7. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 6, caracterizado porque los ácidos
monocarboxílicos se seleccionan de entre el grupo compuesto por
ácido octanoico, ácido 2-etilhexanoico y ácido
neodecanoico.
8. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 2, caracterizado porque los agentes quelantes
son compuestos no aromáticos.
9. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 8, caracterizado porque los agentes quelantes
contienen como mínimo dos grupos funcionales capaces de coordinarse
con átomos de metal o iones de metal.
10. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 9, caracterizado porque los grupos funcionales
son donadores de electrones.
11. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque los grupos
funcionales capaces de coordinarse con átomos de metal o iones de
metal son grupos carbonilo.
12. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 11, caracterizado porque los agentes quelantes
son 1,3-dicetonas.
13. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 12, caracterizado porque las dicetonas se
seleccionan de entre el grupo compuesto por acetilacetona,
acetoacetato de etilo, tetrametilheptanodiona y
hexafluoropentanodiona.
14. Agente auxiliar de reología según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la relación
molar entre los grupos isocianato (NCO) de los compuestos (a1) y el
bismuto (Bi) de los compuestos orgánicos de bismuto (a3) es de
300:1 a 20:1.
15. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 14, caracterizado porque la relación molar
NCO:Bi = 260:1 a 25:1.
16. Agente auxiliar de reología según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque contiene el
derivado de urea (A) en una cantidad superior al 10% en peso con
respecto al agente auxiliar de reología.
17. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 16, caracterizado porque contiene el derivado
de urea (A) en una cantidad superior al 10 - 20% en peso con
respecto al agente auxiliar de reología.
18. Agente auxiliar de reología según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el derivado de
urea (A) es cristalino.
19. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 18, caracterizado porque los cristales del
derivado de urea (A) tienen forma de agujas y están retorcidos en
parte o en su totalidad en forma de espiral.
20. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque los cristales
del derivado de urea (A) tienen un tamaño de partícula de 0,1 a 6
\mum.
21. Agente auxiliar de reología según la
reivindicación 20, caracterizado porque un 80% de los
cristales del derivado de urea (A) tienen un tamaño < 2
\mum.
22. Agente auxiliar de reología según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el aditivo (B)
se selecciona de entre el grupo compuesto por pigmentos, ligantes
oligómeros y polímeros que se endurecen de manera física, térmica
y/o bajo radiación actínica, reticulantes que se endurecen
térmicamente o térmicamente y con radiación actínica, diluyentes
reactivos que se endurecen térmicamente y/o con radiación actínica,
disolventes orgánicos, agua, absorbentes UV, agentes
fotoestabilizadores, captadores de radicales, agentes de
desgasificación, aditivos de deslizamiento, inhibidores de
polimerización, antiespumantes, emulgentes, humectantes y
dispersantes, agentes adherentes, niveladores, agentes auxiliares
filmógenos, agentes ignífugos, secantes, desecantes, agentes
antiescama, inhibidores de corrosión, ceras y agentes de
mateado.
23. Procedimiento para la preparación de agentes
auxiliares de reología líquidos que contienen como mínimo un
derivado de urea (A) y como mínimo un aditivo (B) según una de las
reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque el derivado de
urea (A) se obtiene por la reacción de como mínimo un compuesto (a1)
con como mínimo un grupo isocianato con al menos un reactivo (a2)
seleccionado de entre el grupo compuesto por monoaminas y
poliaminas primarias y secundarias, así como agua, en presencia de
como mínimo un compuesto orgánico de bismuto (a3) como catalizador
en como mínimo un aditivo (B) líquido.
24. Utilización de los agentes auxiliares de
reología según una de las reivindicaciones 1 a 22 y de los agentes
auxiliares de reología líquidos preparados según el procedimiento de
acuerdo con la reivindicación 23, para la preparación de materiales
de revestimiento, adhesivos y masillas de sellado.
25. Utilización según la reivindicación 24,
caracterizada porque los materiales de revestimiento, los
adhesivos y las masillas de sellado se emplean para la obtención de
revestimientos, capas adhesivas y sellados.
26. Utilización según la reivindicación 25,
caracterizada porque los revestimientos, las capas adhesivas
y los sellados sirven para el revestimiento, el pegado y el sellado
de carrocerías de medios de transporte y partes de los mismos,
edificios y partes de los mismos, puertas, ventanas, muebles, piezas
pequeñas industriales, componentes constructivos mecánicos, ópticos
y electrónicos, bobinas, contenedores, embalajes, cuerpos huecos de
vidrio y objetos de uso cotidiano.
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