ES2294222T3 - Agente de revestimiento modificado con cera que tiene resistencia mejorada a la abrasion. - Google Patents
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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.
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:
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.
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
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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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