ES2294222T3 - Agente de revestimiento modificado con cera que tiene resistencia mejorada a la abrasion. - Google Patents

Agente de revestimiento modificado con cera que tiene resistencia mejorada a la abrasion. Download PDF

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Abstract

Agente de revestimiento endurecible basado en un aglomerante con funcionalidad hidroxilo y un poliisocianato, que contiene una poliamida en suspensión finamente dividida, caracterizado porque, el polvo de poliamida está recubierto con cera.

Description

Agente de revestimiento modificado con cera que tiene resistencia mejorada a la abrasión.
Se conocen agentes de revestimiento endurecibles, basados en un aglomerante hidroxifuncional y un poliisocianato o un sistema poliéster-resina de melamina, que contienen una poliamida suspendida finamente dividida, (EP B 0 047 508). Estos agentes de revestimiento producen después del endurecimiento un revestimiento resistente a la intemperie y resistente a la luz con transformabilidad mecánica satisfactoria, buena resistencia a la abrasión y resistencia satisfactoria a los productos químicos.
En la actualidad se emplean polvos finos de poliamida principalmente basados en poliamida 11 y poliamida 12 en barnices basados en poliuretano y poliéster como agentes de estructura y mejoradores de las propiedades. Pueden contemplarse también otros sistemas aglomerantes.
Estos sistemas encuentran aplicación principalmente en la industria del revestimiento de bobinas, pero también en el campo de los barnices para madera y cada vez más en campos industriales de uso general. Ejemplos de ello son revestimientos de suelos o barnices de madera resistentes a la abrasión para muebles de cocina (planchas de trabajo).
En las aplicaciones actuales se utiliza la excelente resistencia a la abrasión de los polvos de poliamida particularmente como agentes de estructura, a fin de aumentar la longevidad de los sistemas de barniz, p.ej. en el campo de los sistemas de protección contra el sol (varillas de persianas enrollables). En el proceso de revestimiento de bobinas se aplican los sistemas de barniz sobre chapas de aluminio y acero, que se cortan a continuación para formar los segmentos deseados y se moldean.
En el caso de los agentes de revestimiento desarrollados hasta ahora se trata p.ej. de sistemas reactivos, que se hacen reaccionar en hornos de recocido y se endurecen, como por ejemplo el desbloqueo de isocianatos a temperaturas superiores a 160ºC y reacción subsiguiente con los grupos terminales hidroxilo de un poliéster.
El fundamento de la mejora del sistema poliuretano y/o poliéster-barniz con polvos de poliamida 11 y/o polvos de poliamida 12 como agentes de estructura es la reacción de los grupos reactivos libres contenidos detectablemente en la poliamida, principalmente grupos terminales carboxilo y amino con los componentes reactivos producidos en el horno. En este caso tiene lugar un enlace químico de la poliamida en la película de barniz que se forma en el horno.
Como componente adicional, a fin de influir en la estructura de la superficie y la resistencia a la abrasión en películas de barniz, son apropiadas ceras, particularmente ceras de PE micronizadas. Sin embargo, desde el punto de vista de la técnica de los barnices, concentraciones elevadas de cera afectan negativamente a la capa de barniz. Los barnices presentan a menudo una alta sensibilidad a la huella dactilar. Pueden producirse fenómenos de exudación en la superficie, que reducen el brillo del barniz o incluso pueden conducir a un enturbiamiento lechoso del barniz. Se ha observado también que proporciones elevadas de cera PE pueden dispersarse tan sólo incompletamente en el barniz. Debido a la distribución heterogénea, la capa de barniz acabada presentaba una estructura moteada.
Persistía por tanto el objetivo de proporcionar un agente de revestimiento, que no exhiba los inconvenientes mencionados incluso en el caso de contenidos elevados de cera. El objetivo se ha resuelto de acuerdo con las reivindicaciones de la patente.
Sorprendentemente, se ha comprobado que con los agentes de revestimiento descritos anteriormente, que contienen polvos de poliamida, se consigue una mejora considerable de la resistencia a la abrasión de la película de barniz, particularmente cuando el polvo de poliamida de acuerdo con la invención se ha recubierto previamente con una
cera.
En este contexto, se observó sorprendentemente que la resistencia a la abrasión de las películas de barniz alcanza su valor máximo cuando se emplea un polvo de poliamida recubierto con ceras, y es mayor que si la cera y el polvo de poliamida se añaden por separado al agente de revestimiento de manera convencional.
Adicionalmente, con los sistemas de barniz correspondientes a la invención pueden evitarse o reducirse claramente los inconvenientes mencionados anteriormente para concentraciones de cera elevadas, tales como sensibilidad a la huella dactilar, exudación en la superficie y/o enturbiamiento lechoso.
La hipótesis de que una unión química del polvo de poliamida en la película de barniz se evita considerablemente por un recubrimiento con cera y hace posible una eliminación por restregado de las partículas de poliamida de la superficie del barniz, resultó ser falsa. En lugar de ello, se comprobó sorprendentemente que, a pesar del recubrimiento, se produce un enlace químico comparativamente satisfactorio de los grupos terminales de la poliamida a los sistemas reactivos bloqueados en el horno de recocido.
Como ceras en el agente de revestimiento correspondiente a la invención son apropiadas todas las ceras olefínicas y/o ceras Fischer-Tropsch. Estas pueden emplearse también después de modificación. Ejemplo de una cera modificada es una cera de PE que contiene PTFE. Ventajosamente, estas ceras tienen puntos de fusión de 90ºC a 160ºC.
\newpage
Las realizaciones siguientes deben ilustrar más detalladamente el producto correspondiente a la invención y su preparación.
Los agentes de revestimiento correspondientes a la invención contienen polvos de poliamida recubiertos. Estos se componen de polvos de poliamida, que contienen preferiblemente poliamida 11 y/o poliamida 12. Como polvo de poliamida pueden emplearse no sólo polvos molidos, que se obtienen por molienda de granulado de poliamida, sino también polvos precipitados. De modo particularmente preferible se emplean polvos de poliamida 12, que se producen según el proceso de precipitación de acuerdo con DE 29 06 647 B1 (Hüls AG), dado que estos polvos exhiben una granulometría muy homogénea y una superficie porosa.
La granulometría media d_{50} está comprendida preferiblemente en los polvos de poliamida empleados en el campo de los barnices entre 5 y 60 \mum, si bien encuentran también empleo para determinadas aplicaciones partículas más gruesas hasta d_{50} de aproximadamente 150 \mum.
Los polvos de poliamida se recubren con una cera. En este contexto se aplica por regla general entre 0,5 partes y 10 partes de una cera micronizada referidas a 100 partes de poliamida en polvo.
La cera puede aplicarse sobre la poliamida no sólo en frío en el proceso de mezcla en seco (Dry-Blend), sino también por bonderización o cualquier otro proceso de mezcla en caliente conocido, debiendo tenerse en cuenta que la temperatura máxima en el mezclador se mantenga por debajo de la temperatura de fusión del polvo de poliamida, a fin de que el polvo de poliamida no se aglomere por sí mismo en partículas demasiado gruesas o se sinterice, y no se produzca en el mezclador ningún recubrimiento con poliamida fundida.
El polvo de poliamida recubierto se emplea en el agente de revestimiento correspondiente a la invención en proporciones comprendidas entre 0,1 y 40% en peso, estando comprendida preferiblemente la proporción entre 0,5 y 5% en peso, y de modo particularmente preferible entre 1 y 3% en peso.
Adicionalmente, tales agentes de revestimiento contienen componentes como los descritos en el documento EP 0 047 508 A2. Los sistemas de barniz están basados en un aglomerante con funcionalidad hidroxilo, que reacciona con los grupos isocianato de un poliisocianato. Ejemplos de ello son poliésteres, polioles, poliéteres, poliuretanos, poliglicoles, poliacrilatos, resinas de melamina, resinas vinílicas, resinas epoxi, resinas fenólicas, resinas de urea o polímeros comparables con grupos hidroxilo, así como otros grupos funcionales con átomos de hidrógeno activos, como por ejemplo aminas, poliaminoamidas, etc.
Los agentes de revestimiento correspondientes a la invención contienen por ejemplo como suma de poliisocianato bloqueado y aglomerante que contiene grupos hidroxilo 10 a 60% en peso, preferiblemente 20 a 40% en peso, pudiendo variar la relación entre estos dos componentes entre 0,5:1 y 5:1, como se describe en el documento EP 0 047 508.
Adicionalmente, los agentes de revestimiento pueden contener diversos disolventes, así como colorantes, pigmentos y otros aditivos comerciales como por ejemplo estabilizadores UV. Compuestos adecuados se describen asimismo en el documento EP 0 047 508.
Los agentes de revestimiento correspondientes a la invención pueden aplicarse con todos los métodos de uso corriente sobre la superficie respectiva, pudiendo citarse como ejemplos no limitantes el proceso de barnizado por atomización, el proceso de barnizado con rodillos, el proceso de barnizado en cinta (recubrimiento de bobinas (coil-coating)), el procedimiento de colada y el procedimiento de aplicación con rasqueta.
La superficie provista del agente de revestimiento se calienta a continuación a una temperatura a la cual los sistemas reactivos pueden reaccionar con los grupos funcionales del aglomerante y del polvo de poliamida. Con ello, el agente de revestimiento fluye para forma runa película de barniz y se endurece. El calentamiento puede tener lugar tanto en un horno (horno de aire circulante) como por radiación con una fuente de calor o por inducción.
Los ejemplos siguientes deben ilustrar adicionalmente la invención, sin que ésta se vea limitada por aquéllos:
Preparación de las poliamidas ilustrativas recubiertas
100 partes de un polvo precipitado de poliamida 12, que se había obtenido de acuerdo con DE 29 06 647 B1, con una distribución granulométrica media d_{10} = 7 \mum, d_{50} = 21 \mum y d_{90} = 38 \mum se mezclan intensivamente con diferentes ceras de acuerdo con la Tabla 1 en cada caso durante 3 minutos en un mezclador rápido Henschel 10 l a 600 rpm. El consumo de potencia del mezclador es en cada caso aprox. 3,4*10^{4} W.
TABLA 1 Polvos de poliamida para barnices transparentes
1
Adicionalmente, el polvo de poliamida 12 precipitado se empleó como ejemplo comparativo sin cera, identificado como poliamida E. Con los polvos de poliamida se preparó un barniz transparente de acuerdo con la Tabla 2:
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 2 Formulación de barniz transparente
2
Algunos barnices contienen adicionalmente 1% de cera micronizada (véase la Tabla 3).
Se prepararon con los barnices revestimientos de muestra con 20 \mum de espesor en capa seca sobre chapa de aluminio. Se determinó la resistencia a la abrasión según DIN ISO 53754 con un medidor de desgaste por abrasión Taber de 2 x 50 g CS de 10 rodillos a 3000 revoluciones. Los valores de abrasión se recogen en las Tablas 3a y 3b.
TABLA 3a
3
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 3b
4

Claims (9)

1. Agente de revestimiento endurecible basado en un aglomerante con funcionalidad hidroxilo y un poliisocianato, que contiene una poliamida en suspensión finamente dividida,
caracterizado porque,
el polvo de poliamida está recubierto con cera.
2. Agente de revestimiento endurecible según la reivindicación 1,
caracterizado porque,
como ceras de emplean ceras olefínicas y/o ceras Fischer-Tropsch.
3. Agente de revestimiento endurecible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
se emplean ceras con un intervalo de fusión de 90 a 160ºC.
4. Agente de revestimiento endurecible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
el polvo de poliamida contiene poliamida 11 y/o poliamida 12.
5. Agente de revestimiento endurecible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
el polvo de poliamida contiene un polvo de precipitación de poliamida 12.
6. Utilización de un agente de revestimiento endurecible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para el revestimiento de bobinas de aluminio y hierro.
7. Utilización de un agente de revestimiento endurecible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el revestimiento de superficies de madera.
8. Utilización de un agente de revestimiento endurecible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el revestimiento de superficies de suelos.
9. Proceso para la producción de un agente de revestimiento endurecible basado en un aglomerante con funcionalidad hidroxilo y un poliisocianato bloqueado, que contiene una poliamida en suspensión finamente dividida,
caracterizado porque
el polvo de poliamida se recubre con cera antes de la adición al agente de revestimiento.
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