ES2882775T3 - Sistemas de revestimiento, su utilización para el revestimiento de piezas, así como piezas revestidas con ello para maquinaria agrícola y de construcción - Google Patents

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Abstract

Material de revestimiento para producir un revestimiento que presenta al menos - 10 a 70 por ciento en peso de uno o varios compuestos A CH-ácidos de la fórmula **(Ver fórmula)** siendo R hidrógeno, un residuo alquilo o arilo, Y un residuo alquilo, aralquilo, arilo, alcoxi o un grupo amino, e Y' un residuo alquilo, aralquilo, arilo, alcoxi o un grupo amino, - 4 a 40 por ciento en peso de uno o varios compuestos carbonilos B vinílogos, seleccionados de acrilatos y/o maleatos, - 0,1 bis 15 por ciento en peso de una o varias bases latentes como catalizadores C, - 0,00001 a 10 por ciento en peso de uno o varios agentes protectores contra la luz que están seleccionados del grupo que contiene captadores de radicales, absorbedores de UV, quenchers y degradadores de peróxido, - 0,00001 a 20 % en peso de uno o varios prolongadores de tiempo de apertura que están seleccionados del grupo que contiene compuestos básicos funcionales NH con valor pKa entre 4 y 14, - 0,00001 a 20 por ciento en peso de uno o varios prolongadores de vida útil de aplicación que están seleccionados del grupo que contiene alcoholes con hasta 6 átomos de carbono y números de evaporación menores a 35, - 0,00001 a 70 por ciento en peso de uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos, y - 0,1 a 40 por ciento en peso de uno o varios agentes protectores contra la corrosión que están seleccionados del grupo que contiene derivados de tanino, sulfonatos básicos, nitro- carboxilatos, sales de cinc de ácidos nítricos orgánicos, pigmentos protectores contra la corrosión y pigmentos activos, referidos en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistemas de revestimiento, su utilización para el revestimiento de piezas, así como piezas revestidas con ello para maquinaria agrícola y de construcción
La presente invención se refiere a materiales de revestimiento mejorados, sobre la base de sistemas RMA, que reticulan mediante una adición de Michael clásica. La invención se refiere también a los revestimientos producibles a partir de ello, así como a piezas revestidas, en particular piezas para maquinaria agrícola y maquinaria de construcción, como, por ejemplo, partes de carrocería, herramientas o implementos.
Los materiales de revestimiento que reticulan en una reacción de adición de Michael son conocidos. Los revestimientos producidos a partir de ello presentan altas estabilidades frente a la acción de la intemperie y resistencias químicas. El curado rápido de estos materiales de revestimiento se logra por medio del empleo de altos contenidos de catalizadores, acortándose, sin embargo, considerablemente el tiempo de procesamiento o la vida útil de aplicación del material de revestimiento.
Un curado rápido es particularmente ventajoso sobre todo en el revestimiento o pintado de piezas grandes, como, por ejemplo, partes de carrocería. Pero debido al tamaño y a la forma de las superficies se requiere relativamente mucho tiempo para revestir toda la pieza, de modo que los materiales de revestimiento empleados deben presentar vidas útiles de aplicación prolongadas y tiempo de apertura prolongados. El espacio de tiempo entre el mezclado de todos los componentes de un material de revestimiento y el instante en que la reacción de reticulación en el material de revestimiento ha progresado tanto que el material de revestimiento ya no puede procesarse más se denomina a continuación vida útil de aplicación. El espacio de tiempo en el que una película de material de revestimiento aplicada sobre una superficie todavía puede corregirse sin afectar las propiedades de corrimiento se denomina a continuación tiempo de apertura.
Durante la aplicación del material de revestimiento, las superficies ya revestidas deben poder absorber adicionalmente el overspray, que se produce al pintar las superficies adyacentes, sin que se produzcan perturbaciones superficiales, por ejemplo, por un mal corrimiento. La pérdida de material del material de revestimiento producida durante el pintado por pulverización se denomina a continuación overspray. La pérdida de material puede producirse por pulverización de pasada debido a una orientación desfavorable de la pistola de pulverización con respecto a la pieza de trabajo o en el caso de piezas de trabajo con mucho calado, como rejillas. El overspray también puede aparecer por gotitas de material de revestimiento que escurren lateralmente de las superficies de la pieza de trabajo. La absorción de overspray es en este caso la propiedad de un material de revestimiento aplicado de absorber material de un overspray de manera tal que se mantenga la superficie lisa deseada de la película o de la capa.
Después de la aplicación de la película de material de revestimiento o de la capa de material de revestimiento es deseable un secado o curado en lo posible rápidos para formar el revestimiento. Un secado forzado a temperatura elevada generalmente no es posible en piezas grandes, dado que para ello se requerirían hornos correspondientemente grandes. Es por ello que sobre todo en el caso del revestimiento o pintado de piezas muy grandes es particularmente deseable un secado rápido a temperatura ambiente.
El documento WO 2013/050623 da a conocer una composición reticulable que contiene un componente con por lo menos dos protones CH-ácidos en grupos metilenos o metinos activados, un componente con por lo menos dos grupos insaturados activados y un sistema de catalizador que contiene o genera un catalizador de adición de Michael básico.
Del documento EP 2374836 A1 se conocen sistemas de agente ligante que reticulan en una adición de Michael, denominados a continuación sistemas RMA, que tienen una relación favorable de vida útil de aplicación con respecto a tiempo de secado. Los sistemas de agente ligante descritos muestran con vidas útiles de aplicación prolongadas tiempos de secado cortos también a temperatura ambiente. En el documento EP 2374836 A1 se toma esto expresamente como referencia como parte de la descripción. La desventaja de los sistemas RMA conocidos es que los materiales de revestimiento y revestimientos producidos a partir de ello no muestran las propiedades necesarias y usuales.
Es, por lo tanto, el objetivo de la presente invención poner a disposición materiales de revestimiento, revestimientos y sistemas de revestimiento mejorados, a base de sistemas r Ma , que en particular sean apropiados para revestir piezas, como partes de carrocería y herramientas de maquinaria de construcción y agrícola.
Este objetivo se consigue por medio de materiales de revestimiento para producir un revestimiento según la reivindicación principal.
Otras formas de fabricación se dan a conocer en las reivindicaciones secundarias y subreivindicaciones, así como en la descripción.
Los materiales de revestimiento según la invención comprenden un sistema RMA que presenta uno o varios compuestos A CH-ácidos, uno o varios compuestos carbonilos B vinílogos y uno o varios catalizadores C. Además, contienen al menos uno o varios agentes protectores contra la luz, uno o varios prolongadores de vida útil de aplicación, uno o varios prolongadores de tiempo de apertura, uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos, así como uno o varios agentes protectores contra la corrosión.
Por el término agentes protectores contra la luz se entienden a continuación aditivos y sustancias auxiliares que protegen revestimientos contra la influencia de luz UV, en particular impiden o al menos retardan significativamente una degradación de polímeros causada por radiación UV. Por el término prolongadores de vida útil de aplicación se entienden aditivos y sustancias auxiliares que como componente de material de revestimiento mezclado y listo para procesar retardan el curado del material de revestimiento previo a la aplicación. Se evaporan durante la aplicación, de modo que no se afecta, en particular no se prolonga, el curado del material de revestimiento aplicado. Por el término prolongadores de tiempo de apertura se entienden aditivos y sustancias auxiliares que también después de la aplicación permanecen en el material de revestimiento y retardan su curado para formar el revestimiento. Por el término agentes protectores contra la corrosión se entienden aditivos y sustancias auxiliares que en la interfaz de sustrato de metal y revestimiento impiden la corrosión del metal o al menos la retardan.
Los materiales de revestimiento según la invención contienen al menos
- 10 a 70, preferiblemente 15 a 60, particularmente preferiblemente 20 a 55 por ciento en peso, de uno o varios compuestos A CH-ácidos de la fórmula
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Siendo
R hidrógeno, un residuo alquilo o arilo,
Y un residuo alquilo, aralquilo, arilo, alcoxi o un grupo amino, e
Y' un residuo alquilo, aralquilo, arilo, alcoxi o un grupo amino,
- 4 a 40, preferiblemente 8 a 35, particularmente preferiblemente 10 a 30 por ciento en peso, de uno o varios compuestos carbonilos B vinílogos, seleccionados de acrilatos y/o maleatos,
- 0,1 a 15, preferiblemente 0,2 a 10, particularmente preferiblemente 0,3 a 5 por ciento en peso de una o varias bases latentes como catalizadores C,
- 0,00001 a 10, preferiblemente 0,5 a 5, particularmente preferiblemente 1 a 3 por ciento en peso de uno o varios agentes protectores contra la luz que están seleccionados del grupo que contiene captadores de radicales, absorbedores de UV, quenchers y degradadores de peróxido,
- 0,00001 a 20, preferiblemente 0,01 a 10, particularmente preferiblemente 0,1 a 5 por ciento en peso de uno o varios prolongadores de tiempo de apertura que están seleccionados del grupo que contiene compuestos básicos funcionales NH con valor pKa entre 4 y 14,
- 0,00001 a 20, preferiblemente 0,01 a 15, particularmente preferiblemente 0,1 a 10 por ciento en peso de uno o varios prolongadores de vida útil de aplicación que están seleccionados del grupo que contiene alcoholes con hasta 6 átomos de carbono y números de evaporación menores a 35,
- 0,1 hasta 65, preferiblemente 5 a 55, particularmente preferiblemente 8 a 40 por ciento en peso de uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos, y
- 0,1 hasta 40, preferiblemente 1 a 35, particularmente preferiblemente 3 a 30 por ciento en peso de uno o varios agentes protectores contra la corrosión que están seleccionados del grupo que contiene derivados de tanino, sulfonatos básicos, nitro-carboxilatos, sales de cinc de ácidos nítricos orgánicos, pigmentos protectores contra la corrosión y pigmentos activos, refiriéndose los datos de cantidad en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento.
Según la invención, los compuestos A y B se emplean en una relación de cantidad de sustancia A:B de 0,5:1 a 2:1, preferiblemente de 0,75:1 a 1,6:1, particularmente preferiblemente de 0,9:1 a 1,3:1, muy particularmente preferiblemente de 0,95:1 a 1,1:1, estando referidas las cantidades de sustancia a los protones ácidos de los compuestos A y a los grupos carbonilos vinílogos de los compuestos B.
Según la invención, los catalizadores C y los compuestos A se emplean en una relación de cantidad de sustancia C:A de 0,8:1 a 2,5:1, preferiblemente 1,1:1 a 1,9:1, particularmente preferiblemente 1,3:1 a 1,7:1, estando referidas las cantidades de sustancia al catión X+ del catalizador C y los protones ácidos de los compuestos A.
Son compuestos A CH-ácidos apropiados según la invención los ésteres de ácido malónico, ésteres de ácido acetoacético o sus mezclas. Son preferidos los ésteres de ácido malónico con sustituyentes oligoméricos y poliméricos, por ejemplo, a base de poliésteres, poliuretanos, poliacrilatos, resinas epoxídicas, poliamidas o policarbonatos. Particularmente preferidos son los ásteres de ácido malónico con sustituyentes oligoméricos y poliméricos a base de poliésteres, poliuretanos y/o policarbonatos. Los ásteres de ácido acetoacético empleados contienen preferiblemente sustituyentes oligoméricos y poliméricos, por ejemplo, a base de polialcoholes, polivinilalcoholes, resinas epoxídicas, poliéteres hidoxifuncionales, poliésteres o poliacrilatos. Particularmente preferidos son ésteres de ácido acetoacético con sustituyentes oligoméricos y polímeros a base de poliésteres y/o poliacrilatos. Muy particularmente preferiblemente están seleccionados los compuestos del grupo que contiene éster de ácido malónico con sustituyentes oligoméricos y poliméricos a base de poliésteres que se obtienen de la conversión de al menos ácido malónico, éster dimetílico de ácido malónico y/o éster dietílico de ácido malónico con ácido hexahidroftálico y/o su anhídrido y neopentilglicol, así como éster de ácido acetoacético con sustituyentes oligoméricos y poliméricos a base de poliésteres que se obtienen de la conversión de al menos ácido acetoacético, éster metílico de ácido aceto acético y/o éster etílico de ácido aceto acético con ácido hexahidroftálico y/o su anhídrido y neopentilglicol.
Son compuestos carbonilos B vinílogos apropiados según la invención, por ejemplo, los acrilatos y/o maleatos acriloil funcionales insaturados. Son preferidos según la invención los ésteres acrílicos de compuestos que contienen 1 a 20 átomos de carbono y al menos 2, preferiblemente 2 a 6, grupos hidroxilos. Son preferidos según la invención, además, los poliésteres de ácido maleico, ácido fumárico y/o ácido itacónico o sus anhídridos convertidos con compuestos hidroxilos di- o polivalentes que pueden contener un compuesto hidroxilo o carboxilo monovalente. Además, son preferidas las resinas, como poliésteres, poliuretanos, poliéteres y/o resinas alquídicas que contienen grupos insaturados activados correspondientemente, como, por ejemplo, acrilatos de uretano, acrilatos de poliéter, poliacrilatos polifuncionales, maleatos de polialquilo y poliacrilatos que se obtienen de la conversión de ácido acrílico con resinas epoxídicas. Son preferidos particularmente según la invención el diacrilato de butandiol, diacrilato de hexandiol, triacrilato de trimetilolpropano, tetraacrilato de pentaeritritol y tetraacrilato de ditrimetilolpropano y hexaacrilato de dipentaeritritol, así como diacrilato de dipropilenglicol y diacrilato de tripropilenglikol.
Son compuestos básicos latentes apropiados para los catalizadores C, por ejemplo, las sales de ácido carbónico sustituidas de la fórmula II:
Figure imgf000004_0001
en la que
R es hidrógeno, alquil- o aralquil-(Ar-R) o un polímero,
X+ es un catión alcali o de metal alcalinotérreo, en particular litio, sodio o potasio, o una sal cuaternaria de amonio o de fosfonio de la fórmula(R')4Y+, en la que Y
Y es nitrógeno o fósforo,
R' es, igual o diferente, hidrógeno, alquil-, aral- oder aralquil- o un polímero y en la que
R y R' pueden formar una estructura anular o
R y R' pueden ser un polímero.
Preferiblemente según la invención R es un grupo alquilo o un grupo aralquilo, particularmente preferiblemente un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono. El grupo carbonato y el catión X+ pueden estar presentes, aparte de ello, también en una molécula con la estructura correspondiente. Además, R' es preferiblemente un grupo alquilo, particularmente preferiblemente un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, particularmente preferiblemente con 3 a 4 átomos de carbono. Preferiblemente según la invención se emplean carbonatos de amonio y/o de fosfonio. Son carbonatos de amonio apropiados, por ejemplo, el metilcarbonato de tetrahexilamonio, hidrogenocarbonato de tetrahexilamonio, metilcarbonato de tetradecanilo trihexilamonio, metilcarbonato de tetradecilamonio, metilcarbonato de tetrabutilamonio, etilcarbonato de tetrabutilamonio, hidrogenocarbonato de tetrabutilamonio, metilcarbonato de tetrapropilamonio, etilcarbonato de tetrapropilamonio, hidrogenocarbonato de tetrapropilamonio, metilcarbonato de benziltrimetilamonio, metilcarbonato de trihexilmetilamonio o metilcarbonato de trioctilmetilamonio. Particularmente preferiblemente se emplean metilcarbonato de tetrabutilamonio, etilcarbonato de tetrabutilamonio, hidrogenocarbonato de tetrabutilamonio, metilcarbonato de tetrapropilamonio, etilcarbonato de tetrapropilamonio, hidrogenocarbonato de tetrapropilamonio y sus mezclas.
Son agentes protectores contra la luz apropiados los captadores de radicales, como aminas alifáticas restringidas estéricamente, p. ej., a base de 2,2,6,6-tetrametilpiperidinas sustituidas, absorbedores de UV, como 2-hidroxifenilbenzotriazoles, 2-hidroxobenzofenonas, 2-hidroxifeniltriazinas u oxalanilidas, así como quenchers, como compuestos orgánicos de níquel, y descomponedores de peróxido, como tioéteres o fosfitas. Preferiblemente se emplean captadores de radicales, por ejemplo, aminas alifáticas restringidas estéricamente a base de 2,2,6,6-tetrametilpiperidinas, y/o absorbedores de UV, por ejemplo, 2-hidroxifenilbenzotriazoles, 2-hidroxibenzofenonas, 2-hidroxifeniltriazinas y oxalanilidas. Particularmente preferiblemente se emplean 2,2,6,6-tetrametilpiperidinas sustituidas, 2-hidroxifheniltriazinas, 2-hidroxibenzofenonas y sus mezclas.
Son prolongadores apropiados de vida útil de aplicación los alcoholes con hasta 6, preferiblemente hasta 4, particularmente preferiblemente hasta 3 átomos de carbono, que presentan un número de evaporación menor que 35, preferiblemente menor que 20. De este modo pueden emplearse según la invención, por ejemplo, metanol, etanol, npropanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol y sus mezclas.
Son prolongadores apropiados de tiempo de apertura los compuestos básicos funcionales NH con un valor pKa entre 4 y 14. Se prefieren succinimidas, 1,2,4,-triazoles, 1,2,3,-benzotriazoles, 5,5-difenilhidantoínas, hidantoínas, (RS)-3-etil-3-metilpirrolidina-2,5-dion y sus mezclas. Se prefieren particularmente las succinimidas, 1,2,4,-triazoles, 1,2,3,-benzotriazoles y sus mezclas.
Son pigmentos inorgánicos apropiados el dióxido de titanio, óxidos de hierro, óxidos de cromo, titanatos de cromo, vanadato de bismuto, azul de cobalto y negros de humo. Son pigmentos inorgánicos empleados preferiblemente el dióxido de titanio, óxidos de hierro y negros de humo. Son pigmentos orgánicos apropiados Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 213, Pigment Yellow 83, Pigment Orange 67, Pigment Orange 62, Pigment Orange 36, Pigment Red 170, Pigment Violet 19, Pigment Violet 23, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:6, Pigment Green 7. Son pigmentos empleados preferiblemente Pigment Yellow 151, Pigment Orange 67, Pigment Red 170, Pigment Violet 19, Pigment Blue 15:3, Pigment Green 7.
Son agentes protectores contra la corrosión apropiados los derivados de tanino, sulfonatos básicos, nitro-carboxilatos, como aminocarboxilato, así como sales de cinc de ácidos nítricos orgánicos, como nitroisoftalato de cinc, o sales de cinc del ácido cianúrico. Otros agentes protectores contra la corrosión apropiados son los pigmentos protectores contra la corrosión, como hierro micáceo, pigmentos de aluminio o talco, así como pigmentos activos que producen una pasivación electroquímica de la superficie metálica, como fosfatos, boratos, silicatos, molibdatos o cromatos. Son preferidos según la invención los pigmentos activos, como fosfatos con cationes de cinc, aluminio, magnesio, circonio y estroncio, así como sus combinaciones. Particularmente preferidos son los fosfatos de aluminio-magnesio, fosfatos de aluminio-cinc y fosfatos de aluminio-estroncio.
En otra forma de fabricación de la presente invención pueden añadirse a los materiales de revestimiento otros aditivos y sustancias auxiliares, como aditivos de dispersión, materiales de relleno y/o agentes de mateado para mejorar las propiedades necesarias del material de revestimiento y/o del revestimiento.
Los materiales de revestimiento según la invención pueden contener en este caso hasta 25, preferiblemente 0,00001 a 8, particularmente preferiblemente 0,00001 a 5 por ciento en peso de aditivos de dispersión, refiriéndose los datos de cantidades en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento. Son aditivos de dispersión apropiados, por ejemplo, los copolímeros de bloque altamente moleculares con grupos afines a pigmentos, poliésteres altamente ramificados o copolímeros de poliéster-acrilato con grupos afines a pigmentos. Son aditivos de dispersión empleados preferiblemente los copolímeros de bloque altamente moleculares con grupos afines a pigmentos.
Los materiales de revestimiento según la invención pueden contener, además, hasta 60, preferiblemente 0,00001 a 40, particularmente preferiblemente 10 a 30 por ciento en peso de materiales de relleno, refiriéndose los datos de cantidades en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento. Son materiales de relleno apropiados, por ejemplo, carbonatos, como creta, piedra caliza molida, calcita, carbonato de calcio precipitado, dolomita o carbonato de bario, sulfatos, como barita, sulfato de bario o sulfato de calcio, fibras de fusiones de vidrio o basaltos, vidrio molido, bolas de vidrio y escorias. Son materiales de relleno empleados preferiblemente el sulfato de bario y/o el carbonato de calcio.
Los materiales de revestimiento según la invención pueden contener, además, hasta 30, preferiblemente 0,00001 a 20, particularmente preferiblemente 0,00001 a 10 por ciento en peso de agentes de mateado, refiriéndose los datos de cantidades en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento. Por el término agentes de mateado se entienden aditivos y sustancias auxiliares que reducen el brillo de un revestimiento o que producen un brillo mate. Los agentes de mateado producen en el revestimiento las estructuras superficiales necesarias para ello, sin que se afecten otras características y propiedades. Son agentes de mateado apropiados, por ejemplo, los ácidos silícicos micronizados amorfos, geles de sílice o ácidos silícicos de precipitación, ceras micronizadas y precipitadas, como ceras de polietileno, ceras de polipropileno, ceras de poliamida o ceras de PTFE, y también polímeros micronizados, como resinas de aldehído de urea. Son agentes de mateado empleados preferiblemente las ceras de polietileno, ceras de polipropileno, ceras de poliamida, ceras de PTFE micronizadas y precipitadas, así como las resinas de aldehído de urea micronizadas.
En otras formas de fabricación según la invención, los materiales de revestimiento contienen, aparte de ello, hasta 50, preferiblemente 0,00001 a 30, particularmente preferiblemente 0,00001 a 20 por ciento en peso de disolventes apróticos, refiriéndose los datos de cantidades en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento. Por el término disolventes apróticos se entienden a continuación solventes que no contienen ningún protón ionizable en la molécula. Son disolventes apróticos apropiados, por ejemplo, los hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos cicloalifáticos, hidrocarburos aromáticos, cetonas, ésteres, éteres, eterésteres, en particular etilacetato, butilacetato, acetona, nbutanona, metilisobutilcetona, metoxipropilacetato, así como dimetilsulfóxido. Son disolventes empleados preferiblemente el etilacetato, butilacetato, la acetona, n-butanona, metilisobutilcetona, el metoxipropilacetato y sus mezclas.
Los compuestos empleados como catalizadores C según la invención son bases latentes, dado que el carbonato según la fórmula II está en equilibrio con los productos de disociación dióxido de carbono y la correspondiente base hidróxido o alcoxi. Mientras el monóxido de carbono no pueda escapar del sistema, el equilibrio está del lado del carbonato. Recién cuando se quita el dióxido de carbono y, por consiguiente, existe una cantidad suficiente de base, se inicia la reticulación mediante adición de Michael. En el caso de un almacenamiento de los materiales de revestimiento según la invención en recipientes cerrados, de los que no puede escapar dióxido de carbono, el material de revestimiento según la invención puede formularse básicamente como un sistema monocomponente. Sin embargo, la estabilidad de almacenamiento puede aumentarse si los componentes individuales del material de revestimiento según la invención se formulan en sistemas multicomponentes. Así, por ejemplo, un componente de catalizador que contiene los catalizadores C puede mezclarse recién poco antes del procesamiento con los componentes de agente ligante que contienen los compuestos A CH-ácidos y los compuestos carbonilos B vinílogos.
Según la invención, los compuestos A CH-ácidos y los compuestos B carbonilos vinílogos pueden estar contenidos, junto con los agentes protectores contra la luz, prolongadores de tiempo de apertura y prolongadores de vida útil de aplicación empleados, en un componente de agente ligante. Este componente de agente ligante puede contener, además, pigmentos, materiales de relleno, agentes protectores contra la corrosión, otros aditivos adicionales, así como disolventes. Los catalizadores C, así como, dado el caso, otros disolventes y prolongadores de vida útil de aplicación pueden estar contenidos en un componente de catalizador. En una forma de fabricación preferida, los compuestos A CH-ácidos pueden estar presentes en un primer componente de agente ligante, los compuestos carbonilos B vinílogos pueden estar presentes en un segundo componente de agente ligante y los catalizadores C pueden estar presentes en un componente de catalizador. En un sistema tricomponente de este tipo, los compuestos A CH-ácidos están contenidos preferiblemente en el primer componente de agente ligante junto con los prolongadores de tiempo de apertura y los agentes protectores contra la luz. Dado el caso, este primer componente de agente ligante puede contener, además, pigmentos, materiales de relleno y agentes protectores contra la corrosión, así como aditivos adicionales. En el segundo componente de agente ligante están contenidos preferiblemente los compuestos carbonilos B vinílogos. Además, también el segundo componente de agente ligante puede contener pigmentos, materiales de relleno, agentes protectores contra la corrosión y aditivos adicionales. En el componente de catalizador están contenidos los catalizadores C. Además, el componente de catalizador puede contener disolventes y prolongadores de vida útil de aplicación.
Se sabe que la adición de otros componentes que son usuales para producir un revestimiento disminuye la estabilidad de almacenamiento de los sistemas RMA. Los materiales de revestimiento según la invención con su selección particular de agentes protectores contra la luz, prolongadores de tiempo de apertura, prolongadores de vida útil de aplicación, pigmentos, agentes protectores contra la corrosión, aditivos de dispersión, materiales de relleno funcionales, agentes de mateado y disolventes apróticos presentan, en comparación con materiales de revestimiento conocidos hasta ahora a base de sistemas RMA, una alta estabilidad de almacenamiento inesperada.
Además, también las propiedades de revestimientos que están producidos de materiales de revestimiento a base de sistemas RMA están afectadas considerablemente por la presencia de otros componentes del material de revestimiento, a diferencia de revestimientos que están producidos sobre la base de agentes ligantes usuales, como, por ejemplo, resinas epoxídicas o poliuretanos. Se ha puesto de manifiesto sorprendentemente que los materiales de revestimiento según la invención dan por resultado revestimientos que presentan las propiedades necesarias, en particular estabilidad mecánica también con altos espesores de capa y resistencia a la corrosión, para una utilización en piezas de maquinaria de construcción y agrícola.
En una forma de fabricación particularmente preferida, los materiales de revestimiento según la invención contienen al menos
10 a 70, preferentemente 15 a 60, particularmente preferiblemente 20 a 55 por ciento en peso de éster de ácido malónico con sustituyentes oligoméricos y poliméricos a base de poliésteres que se obtienen de la conversión de al menos ácido malónico, éster dimetílico de ácido malónico y/o éster dietílico de ácido malónico con ácido hexahidroftálico y/o su anhídrido y neopentilglicol, así como éster de ácido acetoacético con sustituyentes oligoméricos y poliméricos a base de poliésteres que se obtienen de la conversión de al menos ácido acetoacético, éster metílico de ácido aceto acético y/o éster etílico de ácido aceto acético con ácido hexahidroftálico y/o su anhídrido y neopentilglicol, como compuestos A CH-ácidos,
4 a 40, preferiblemente 8 a 35, particularmente preferiblemente 10 a 30 por ciento en peso de diacrilato de butandiol, diacrilato de hexandiol, triacrilato de trimetilolpropano, tetraacrilato de pentaeritritol, tetraacrilato de ditrimetilolpropano y/o hexaacrilato de dipentaeritritol como compuestos carbonilos B vinílogos,
0,1 a 15, preferiblemente 0,2 a 10, particularmente preferiblemente 0,3 a 5 por ciento en peso de metilcarbonato de tetrabutilamonio, etilcarbonato de tetrabutilamonio, hidrogenocarbonato de tetrabutilamonio, metilcarbonato de tetrapropilamonio, etilcarbonato de tetrapropilamonio, hidrógenocarbonato de tetrapropilamonio o sus mezclas como catalizadores C,
- 0,00001 a 10, preferiblemente 0,5 a 5, particularmente preferiblemente 1 a 3 por ciento en peso de 2,2,6,6-tetrametilpiperidinas sustituidas, 2-hidroxifeniltriazinas, 2-hidroxibenzofenonas o sus mezclas como agentes protectores contra la luz,
- 0,00001 a 20, preferiblemente 0,01 a 10, particularmente preferiblemente 0,1 a 5 por ciento en peso de succinimidas, 1,2,4,-triazoles, 1,2,3,-benzotriazoles o sus mezclas como prolongadores de tiempo de apertura,
- 0,00001 a 20, preferiblemente 0,01 a 15, particularmente preferiblemente 0,1 a 10 por ciento en peso de metanol, etanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol o sus mezclas como prolongadores de vida útil de aplicación,
- 0,00001 a 70, preferiblemente 0,01 a 65, particularmente preferiblemente 0,1 a 40 por ciento en peso de dióxido de titanio, óxidos de hierro, negros de humo, Pigment Yellow 151, Pigment Orange 67, Pigment Red 170, Pigment Violet 19, Pigment Blue 15:3, Pigment Green 7 o sus mezclas como pigmentos,
- 0,1 a 40, preferiblemente 1 a 35, particularmente preferiblemente 3 a 30 por ciento en peso de fosfatos de aluminio-magnesio, fosfatos de aluminio-cinc y/o fosfatos de aluminio-estroncio como agentes protectores contra la corrosión,
- 0 a 25, preferiblemente 0,00001 a 8, particularmente preferiblemente 0,00001 a 5 por ciento en peso de copolímeros de bloque altamente moleculares con grupos afines a pigmentos como aditivos de dispersión,
- 0 a 25, preferiblemente 0,00001 a 15, particularmente preferiblemente 0,5 a 10, muy particularmente preferiblemente 8 a 15 por ciento en peso de ceras de polietileno, ceras de polipropileno, ceras de poliamida, ceras de PTFE micronizadas y precipitadas, así como resinas de aldehídos de urea micronizadas, o sus mezclas como agentes de mateado,
- 0 a 60, preferiblemente 0,00001 a 40, particularmente preferiblemente 0,00001 a 30 por ciento en peso de sulfato de bario y/o carbonato de calcio como materiales de relleno funcionales y
- 0 a 50, preferiblemente 0,00001 a 40, particularmente preferiblemente 0,00001 a 30 por ciento en peso de etilacetato, butilacetato, acetona, n-butanona, metilisobutilcetona, metoxipropilacetato o sus mezclas como disolventes apróticos,
refiriéndose los datos de cantidad en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento.
Los materiales de revestimiento y revestimientos según la invención presentan, en comparación con los materiales de revestimiento RMA y revestimientos RMA conocidos hasta ahora, sorprendentemente una estabilidad de almacenamiento significativamente mayor. También muestran un comportamiento de secado mejorado. Los revestimientos obtenidos de materiales de revestimiento según la invención presentan, además de ello, una mejorada estabilidad frente a la luz, en particular menos amarillamiento y mayor mantenimiento de brillo.
Los materiales de revestimiento según la invención presentan vidas útiles de aplicación mayores que o iguales a 1 hora, preferiblemente mayores que o iguales a 2 horas, particularmente preferiblemente entre 2 y 4 horas. Usualmente, la vida útil de aplicación se determina mediante el tiempo de drenaje de un vaso de derrame. El final de la vida útil de aplicación está fijado como el instante, en el que el tiempo de drenaje muestra el valor doble del tiempo de drenaje inicial. El método de prueba se describe detalladamente más adelante en los ejemplos. Además, los materiales de revestimiento según la invención muestran tiempos de apertura mayores que o iguales a 15 minutos, preferiblemente mayores que 20 minutos, particularmente preferiblemente mayores que o iguales a 25 minutos. Aparte de las vidas útiles de aplicación y los tiempos de apertura prolongados, los materiales de revestimiento según la invención muestran sorprendentemente una ventana climática inusualmente amplia, en la que se los puede procesar sin perjuicio. Por ejemplo, son procesables a temperaturas de hasta 45 °C y a una humedad relativa de hasta 99 %. Aparte de ello, muestran una prolongada absorción de overspray, por ejemplo, por un intervalo de más de 25 minutos.
A diferencia de los materiales de revestimiento a base de poliuretano empleados usualmente, los materiales de revestimiento según la invención presentan tiempos de secado significativamente más cortos. En una forma de fabricación preferida, los materiales de revestimiento según la invención se emplean para producir un revestimiento sobre sustratos, como, por ejemplo, metales, plásticos o materiales compuestos de fibras. Son particularmente apropiados los metales, como, por ejemplo, aceros y aleaciones de acero, aluminio y aleaciones de aluminio. Las superficies de piezas a revestir pueden estar provistas de una imprimación, como, por ejemplo, las imprimaciones, que son conocidas por el especialista, a base de resinas epoxídicas o poliuretanos. Además, pueden estar pretratadas como es usual y es habitual para el especialista. Son pretratamientos preferidos la fosfatación de hierro, fosfatación de cinc, capas de conversión a base de compuestos de manganeso, circonio y silicio, arenado, cincado o electroimprimación por inmersión. Son pretratamientos particularmente preferidos las capas de conversión a base de compuestos de manganeso, circonio y silicio. Los revestimientos según la invención muestran una buena adhesión también sobre sustratos pretratados. Aparte de ello, presentan un elevado efecto de protección contra la corrosión.
Los revestimientos según la invención muestran superficies ópticamente impecables también en el caso de altos espesores de capa. Pueden presentar espesores de capa seca de 80 a 150 pm. La aplicación de los materiales de revestimiento según la invención puede tener lugar dentro de un gran intervalo de espesores de capa, sin que se afecte la calidad superficial del revestimiento. Los materiales de revestimiento y revestimientos según la invención son, por consiguiente, resistentes a sobreespesores de capa, que pueden ocurrir durante la aplicación, p. ej. en el caso de una geometría desfavorable del sustrato.
Debido a sus propiedades, los materiales de revestimiento según la invención pueden emplearse en particular para producir pintados monocapa. Aparte de ello, son apropiados para una utilización para revestir piezas grandes, en particular para revestir piezas de gran superficie hechas de metal, como se las utiliza, por ejemplo, para carrocerías para maquinaria de construcción y agrícola.
La presente invención se refiere también a un procedimiento para revestir piezas. Los procedimientos según la invención comprenden en este caso los pasos (a) aplicar el material de revestimiento según la invención sobre la superficie de un sustrato y (b) curar el material de revestimiento aplicado por 0,5 a 12, preferiblemente 0,5 a 6, particularmente preferiblemente 0,5 a 4 horas a temperaturas entre 5 a 50, preferiblemente 15 a 40, particularmente preferiblemente 20 a 35 °C.
Los materiales de revestimiento según la invención presentan contenidos de sólidos superiores a la media y correspondientemente contienen reducidas porciones de sustancias orgánicas volátiles, como, por ejemplo, disolventes. El contenido de sólidos está definido como la porción de masa de un material de revestimiento que queda como residuo después de 30 minutos al evaporar a 105 °C. Esencialmente, el sólido se compone por lo general de agentes ligantes, aditivos no volátiles, pigmentos y materiales de relleno. Los contenidos de sólidos de los materiales de revestimiento según la invención se encuentran entre 65 y 95, preferiblemente 70 y 90, particularmente preferiblemente entre 75 y 85 por ciento en peso, referido al peso total del material de revestimiento.
Usualmente en el procesamiento de materiales de revestimiento con altos contenidos de sólidos se obtienen, con los procedimientos de pulverización usuales, superficies ásperas y de acabado mate. A diferencia de ello, con los materiales de revestimiento según la invención se obtienen sorprendentemente superficies de alta calidad también en el caso de una aplicación mediante pulverización hidráulica de alta presión (Airless), pulverización Airless con soporte de aire (Airmix), así como pulverización neumática o pulverización por aire comprimido. Todos los procedimientos de pulverización pueden utilizarse en este caso también soportados electrostáticamente.
En otra forma de fabricación del procedimiento, todos los componentes del material de revestimiento empleado se mezclan antes de la aplicación. El mezclado puede tener lugar en este caso en forma manual o a máquina.
Dado que los materiales de revestimiento según la invención pueden curarse a temperatura ambiente, son apropiados sobre todo para revestir piezas grandes, como se las utiliza, por ejemplo, para la construcción de maquinaria agrícola y de construcción. Se los puede emplear, por ejemplo, para revestir partes de carrocería, techos, puertas, paneles de bastidor, mástiles de celosía, brazos, garras, palas, dispositivos cortadores o arados.
Ejemplos
La producción de materiales de revestimiento se realiza según estándares relativos a la técnica de pintura que son conocidos y habituales para el especialista. La solución de catalizador empleada en las recetas de ejemplo 1 se produce adicionando 42,8 g dietilcarbonato y 26,1 g de i-propanol a una solución de 17,1 g de hidróxido de tetrabutilamonio en 14 g de agua.
Receta de ejemplo 1: Pintura de acabado
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Para una evaluación de la estabilidad de almacenamiento de los materiales de revestimiento se determinaron la vida útil de aplicación y el tiempo de apertura de la receta de ejemplo 1. Se controlaron, respectivamente se emplearon para producir un revestimiento, en cada caso muestras después de 1 día de almacenamiento a 23 °C, después de 28 días de almacenamiento a 40 °C y después de 1 año de almacenamiento a 20 a 23 °C.
Determinación de la vida útil de aplicación: La vida útil de aplicación se determina con ayuda de una copa de derrame. En este procedimiento, un líquido se carga en una copa con volumen definido, la cual presenta una boquilla definida en su fondo. El material de revestimiento se escurre a través de la boquilla, midiéndose, medido como tiempo de drenaje, el tiempo desde la salida hasta el corte del chorro de líquido. Toda la preparación y las mediciones se realizan a una temperatura de 23 °C. Primeramente se mezclan todos los componentes del material de revestimiento e inmediatamente se mide el tiempo de drenaje de la mezcla (tiempo de drenaje inicial). La medición se repite en intervalos regulares. Se alcanza el final de la vida útil de aplicación cuando el tiempo de drenaje es el doble del tiempo de drenaje inicial.
Determinación del tiempo de secado: Para determinar el tiempo de secado se emplea un registrador de secado, instrumento de medición de tiempo de secado de la empresa BYK Gardener. En este caso, el material de revestimiento a estudiar se aplica uniformemente sobre tiras de vidrio con ayuda de un recubridor de película. Las tiras de vidrio se colocan a continuación sobre un registrador lineal. Luego se colocan agujas sobre el revestimiento y se tira de esas sobre la película, que se está secando, a una velocidad definida y constante. En este caso se produce un cuadro de secado característico del revestimiento, en el que los distintos intervalos muestran los diferentes estadios de endurecimiento: Desarrollo o tiempo de apertura, traza base, rotura de película y traza superficial. El curado del material de revestimiento comienza en este caso con el final del tiempo de apertura, es decir, en el instante, en el que la traza aplicada por medio de la aguja en la película permanece visible. Finaliza con la traza superficial, es decir, en el instante, en que la aguja ya no deja una traza visible en la película aplicada.
Para evaluar la estabilidad de almacenamiento del material de revestimiento se estudió también la calidad de los revestimientos que se produjeron de materiales de revestimiento de la receta de ejemplo 1 almacenados diferentemente. Para ello se determinaron el brillo y la resistencia a la corrosión. Se emplearon para producir un revestimiento en cada caso muestras después de 1 día de almacenamiento a 23 °C, después de 28 días de almacenamiento a 40 °C y después de 1 año de almacenamiento a 20 a 23 °C. Para producir la probeta se aplicó la receta de ejemplo 1 sobre placas de acero pretratadas mediante pistola de copa y se la curó a temperatura ambiente. Para el pretratamiento, las placas de acero estaban provistas de una capa de conversión de silano.
Determinación del brillo superficial: El brillo de la superficie de revestimiento se determina como valor de reflectómetro. El valor de reflectómetro de una muestra está definido como la relación de los flujos de luz reflejados en dirección de espejo por la superficie de muestra y una superficie de vidrio con el índice de refracción 1,567. Los valores de medición se determinan con ayuda de un reflectómetro usual en el ángulo de 60°.
Determinación de la resistencia a la corrosión: Para evaluar la resistencia a la corrosión se llevaron a cabo ensayos de rociado con sal. Para ello se realizaron incisiones en forma de cruz en los revestimientos de las probetas hasta la superficie metálica. A continuación, las probetas se someten en una cámara de pulverización a 35±2°C por un intervalo de 500 horas a una niebla de pulverización salina de solución salina al 5% con un pH entre 6,5 y 7,2. Luego se enjuagan las probetas con agua clara y a continuación se las condiciona a temperatura ambiente durante 1 hora. Se valora el daño de la infiltración. Para ello se quitan cuidadosamente las partes flojas del revestimiento en las incisiones. Se determina en cada caso la zona más ancha del despegamiento y se la indica en milímetros.
Tabla: Estabilidad de almacenamiento Receta de ejemplo 1
Figure imgf000010_0001
Como muestra la tabla, los materiales de revestimiento según la invención presentan una alta estabilidad de almacenamiento. Después de un almacenamiento prolongado a alta temperatura, los materiales de revestimiento propiamente dichos no muestran un empeoramiento de su capacidad de procesamiento. Los revestimientos producidos a partir de ello tampoco muestran menoscabo en sus propiedades.

Claims (21)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Material de revestimiento para producir un revestimiento que presenta al menos
    - 10 a 70 por ciento en peso de uno o varios compuestos A CH-ácidos de la fórmula
    Figure imgf000011_0001
    siendo
    R hidrógeno, un residuo alquilo o arilo,
    Y un residuo alquilo, aralquilo, arilo, alcoxi o un grupo amino, e
    Y' un residuo alquilo, aralquilo, arilo, alcoxi o un grupo amino,
    - 4 a 40 por ciento en peso de uno o varios compuestos carbonilos B vinílogos, seleccionados de acrilatos y/o maleatos,
    - 0,1 bis 15 por ciento en peso de una o varias bases latentes como catalizadores C,
    - 0,00001 a 10 por ciento en peso de uno o varios agentes protectores contra la luz que están seleccionados del grupo que contiene captadores de radicales, absorbedores de UV, quenchers y degradadores de peróxido,
    - 0,00001 a 20 % en peso de uno o varios prolongadores de tiempo de apertura que están seleccionados del grupo que contiene compuestos básicos funcionales NH con valor pKa entre 4 y 14,
    - 0,00001 a 20 por ciento en peso de uno o varios prolongadores de vida útil de aplicación que están seleccionados del grupo que contiene alcoholes con hasta 6 átomos de carbono y números de evaporación menores a 35,
    - 0,00001 a 70 por ciento en peso de uno o varios pigmentos inorgánicos y/u orgánicos, y
    - 0,1 a 40 por ciento en peso de uno o varios agentes protectores contra la corrosión que están seleccionados del grupo que contiene derivados de tanino, sulfonatos básicos, nitrocarboxilatos, sales de cinc de ácidos nítricos orgánicos, pigmentos protectores contra la
    corrosión y pigmentos activos,
    referidos en cada caso a la cantidad total del material de revestimiento.
  2. 2. Material de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los catalizadores C son una o varias sales de ácido carbónico sustituidas de la fórmula
    Figure imgf000011_0002
    en la que
    R es hidrógeno, residuo alquilo o aralquilo o un residuo polimérico,
    X+ es un catión alcali o de metal alcalinotérreo, una sal cuaternaria de amonio o de fosfonio de la fórmula(R')4Y+, en la que
    Y es nitrógeno o fósforo,
    R' es, igual o diferente, hidrógeno, alquil-, aral- oder aralquil- o un polímero
    y en la que R y R' forman una estructura anular o son un polímero.
  3. 3. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los agentes protectores contra la luz son 2,2,6,6-tetrametilpiperidinas sustituidas, 2-hidroxifenilbenztriazoles, 2-hidroxibenzofenonas, 2-hidroxifeniltriazinas, oxalanilidas, compuestos orgánicos de níquel, tioéter y/o fosfitas.
  4. 4. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento presenta 0,5 a 5, preferiblemente 1 a 3 por ciento en peso de agentes protectores contra la luz, referido a la cantidad total del material de revestimiento.
  5. 5. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los prolongadores de vida útil de aplicación son alcoholes con hasta 4 átomos de carbono.
  6. 6. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento contiene 0,01 a 15 por ciento en peso de prolongadores de vida útil de aplicación, referido a la cantidad total del material de revestimiento.
  7. 7. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los prolongadores de tiempo de apertura son succinimidas, 1,2,4,-triazoles, 1,2,3,-benzotriazoles, 5,5-difenilhidantoinas, hidantoinas y/o (RS)-3-etil-3-metilpirrolidina-2,5-dion.
  8. 8. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento contiene 0,01 a 10 por ciento en peso de prolongadores de tiempo de apertura, referido a la cantidad total del material de revestimiento.
  9. 9. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los pigmentos están seleccionados del grupo que contiene dióxido de titanio, óxidos de hierro, óxidos de cromo, titanatos de cromo, vanadato de bismuto, azul de cobalto, negros de humo, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 213, Pigment Yellow 83, Pigment Orange 67, Pigment Orange 62, Pigment Orange 36, Pigment Red 170, Pigment Violet 19, Pigment Violet 23, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:6 y Pigment Green 7.
  10. 10. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los agentes protectores contra la corrosión son aminocarboxilatos, nitroisoftalatos de cinc, sales de cinc del ácido cianúrico, hierro micáceo, pigmentos de aluminio, talco, fosfatos, boratos, silicatos, molibdatos y/o cromatos.
  11. 11. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento contiene 1 a 35 por ciento en peso de agentes protectores contra la corrosión, referido a la cantidad total del material de revestimiento.
  12. 12. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento presenta además hasta 25 por ciento en peso de uno o varios aditivos de dispersión.
  13. 13. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento presenta además hasta 60 por ciento en peso de uno o varios materiales de relleno.
  14. 14. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento presenta además hasta 50 por ciento en peso de uno o varios disolventes apróticos.
  15. 15. Material de revestimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de revestimiento presenta además hasta 10 por ciento en peso de uno o varios agentes de mateado.
  16. 16. Utilización del material de revestimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15 para producir un sistema de revestimiento monocapa.
  17. 17. Procedimiento para revestir una pieza, que presenta los pasos (a) aplicar un material de revestimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15 sobre un sustrato y (b) curar la capa aplicada a temperaturas entre 5 y 50 °C por un intervalo de 0,5 a 12 horas.
  18. 18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque el material de revestimiento se aplica en el paso (a) mediante un procedimiento de pulverización hidráulico o neumático.
  19. 19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 o 18, caracterizado porque en el paso (a) el material de revestimiento se aplica sobre un sustrato pretratado.
  20. 20. Pieza revestida con un revestimiento producido de un material de revestimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15.
  21. 21. Pieza según la reivindicación 17, caracterizada porque es una pieza de una máquina de construcción o agrícola, preferiblemente una parte de carrocería o una parte de herramienta.
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