ES2965831T3 - Agentes de recubrimiento que generan superficies estructuradas - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a composiciones de materiales de recubrimiento que contienen (i) al menos un componente poliol (A), (ii) al menos un componente reticulante (B) que tiene grupos reactivos con grupos hidroxilo del componente (A), (iii) al menos un componente de poliamida (P1) en el que los grupos amida ácida están unidos por un radical hidrocarburo alifático saturado que tiene de 6 a 10 átomos de carbono y que se emplea en forma de partículas, en el que la distribución del tamaño de partículas de las partículas primarias del mismo tiene un tamaño de partícula medio (D50) de 20 a 100 μm y (iv) al menos un componente de policarboxamida (P2), caracterizado porque el componente de policarboxamida (P2) tiene la siguiente fórmula estructural, (I), en la que s = 1, 2 o 3, t = 0 ó 1, y s + t = 2 ó 3, R representa un radical orgánico especial (s+t)-valente y al menos uno de los radicales R1 y R2 porta al menos un grupo hidroxilo. La invención también se refiere a la producción de tales composiciones de materiales de revestimiento, a su uso en la producción de lacas multicapa y al uso de una combinación de (P1) y (P2) como aditivo en composiciones de materiales de revestimiento para la producción de capas de laca texturadas. , en particular capas de laca transparente estructuradas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCION
Agentes de recubrimiento que generan superficies estructuradas
La presente invención se refiere a agentes de recubrimiento para la generación de superficies estructuradas, en particular para la generación de barnizados transparentes estructurados así como un procedimiento para la fabricación del agente de recubrimiento. Además, la invención se refiere a barnizados de varias capas que comprenden una capa de barniz, que es obtenida a partir del agente de recubrimiento de acuerdo con la invención. Es otro objetivo de la invención el uso de una combinación de dos amidas diferentes como aditivos para composiciones de agentes de recubrimiento.
Existe desde hace tiempo una necesidad por agentes de recubrimiento para la generación de superficies estructuradas, que también sin la adición de aditivos opacificantes usuales, como por ejemplo ácidos silícicos, formen composiciones estables de agente de recubrimiento y a partir de las cuales puedan obtenerse en particular barnizados transparentes rugosos y preferiblemente a pesar de ello también brillantes.
A partir del documento EP-A-1 088037 se conocen composiciones de agente de recubrimiento, en particular barnices para automóviles, que son obtenidas mediante el uso de preparaciones pastosas de estructuración y/o qué dan opacidad. En este caso, las pastas no deberían mostrar en sí mismas ninguna deposición después de almacenamiento prolongado. Las pastas de opacidad contienen un agente de opacidad a base de ácido silícico pirógeno, mientras las pastas de estructuración contienen tanto ácido silícico pirógeno como agente de opacidad, como también un agente de estructuración a base de granulado de poliamida. La pasta de estructura sirve para la fabricación de un barniz de 2 componentes a partir de un barniz madre y un poliisocianato con grupos isocianato libres como agente de curado, para el barnizado de sustratos plásticos.
Pastas similares de estructuración a base de ácido silícico pirógeno y un polvo de poliamida en combinación acetobutirato de celulosa, para la fabricación de agentes de recubrimiento, fueron ya descritas en el documento DE 198 10900 C2.
Las composiciones de agente de recubrimiento descritas anteriormente requieren sin embargo obligatoriamente el uso de las denominadas pastas de estructuración y pastas de opacidad. Aparte de esto, para éstas el efecto de opacidad tuvo prioridad. No se describieron composiciones de agente de recubrimiento estabilizados contra una deposición, sin fracción de agente de opacidad.
Fue objetivo de la presente invención poner a disposición un agente de recubrimiento, que sea estable contra la deposición y forme capas de barniz estructuradas, en particular capas de barniz transparente, que sean exitosas sin una proporción apreciable de ácido silícico pirógeno o del uso de pastas de estructuración. Los barnizados obtenidos a partir de las composiciones de agente de recubrimiento de acuerdo con la invención deberían satisfacer todos los requerimientos de barnizados cualitativamente valiosos, en particular los requerimientos de barnizados en serie para automóviles o barnizados de refacción para automóviles. En particular, deberían exhibir una elevada estabilidad en el circuito de anillo y suministrar barnizados con estructura superficial particularmente regular, elevada resistencia a los arañazos y estabilidad frente a las sustancias químicas. También debería minimizarse un deslustre blanco después de una prueba de clima constante con agua condensada (prueba SKK).
De manera sorprendente se encontró que los objetivos anteriores son logrados mediante composiciones de agente de recubrimiento que comprenden (i)
(i) por lo menos un componente (A) de poliol,
(ii) por lo menos un componente (B) de agente de entrecruzamiento con grupos reactivos frente a los grupos hidroxilo del componente (A),
(iii) por lo menos un componente (P1) de poliamida, qué es obtenida a partir de un ácido monoaminomonocarboxílico o su lactama mediante policondensación o polimerización con apertura de anillo y en el cual los grupos carboxamida están conectados mediante un radical hidrocarburo alifático saturado con 6 a 13 átomos de carbono y que es usado en forma particular, en donde su distribución de tamaño de partícula de las partículas primarias es determinada con difracción de láser, tiene una mediana (D50) de tamaño de partícula de 20 a 100 pm, y (iv) por lo menos un componente (P2) de policarboxamida, en donde el componente (P2) de policarboxamida tiene la siguiente fórmula estructural
en donde
s = 1,2 o 3,
t = 0 o 1, y
s t = 2 o 3,
R representa un radical orgánico con (s+t) valencias, elegido de entre el grupo consistente en
(a) grupos hidrocarburo alifáticos con 2 a 60 átomos de carbono,
(b) radicales alifáticos o alifáticos-aromáticos, que tienen 2 a 8 grupos carboxamida y adicionalmente 6 a 150 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo, y
(c) radicales alifáticos, que tienen 2 a 75 grupos éter (-O-) y adicionalmente 4 a 150 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo,
(d) grupos hidrocarburo aromáticos con 6 a 20 átomos de carbono,
R1 representa hidrógeno o CnH2nR3, en donde n = 2 a 6 y R3 representa hidrógeno o un radical de la estructura (X)p-R4, en donde p = 0 o 1 y para
p = 0 el radical R4 representa OH, y para
p = 1 el radical X representa un átomo de oxígeno o un grupo éster de ácido carboxílico y R4
i. representa un radical hidrocarburo alifático que tiene 1 a 3 grupos hidroxilo con 2 a 80 átomos de carbono, o ii. representa un radical alifático que tiene 1 a 3 grupos hidroxilo, que tiene 0 a 39 grupos elegidos de entre el grupo de los grupos éter (-O-) y grupos éster de ácido carboxílico y adicionalmente tiene 2 a 80 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo,
y R2 es un radical CnH2n-(X)p-R4; y
-R'-NH-R" representa
un radical -CnH2n-NH-CnH2n-(X)p-R4,
un radical -R4'-X-CnH2n-NH-R1 o
un radical -R4'-X-CnH2n-NH-CnH2n-(X)p-R4,
en donde
R4, presenta un radical hidrocarburo alifático que tiene 0 a 2 grupos hidroxilo con 2 a 80 átomos de carbono, o
R4' representa un radical alifático que tiene 0 a 2 grupos hidroxilo, el cual tiene 0 a 39 grupos elegidos de entre el grupo de los grupos éter y grupos éster de ácido carboxílico y adicionalmente tiene 2 a 80 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo.
Componente (A) de poliol
Como componente (A) de poliol se usan preferiblemente polioles oligoméricos y/o poliméricos. En cantidades subordinadas, los oligo- y/o polímeros del componente (A) de poliol pueden estar mezclados con polioles de bajo peso molecular.
Como polioles de bajo peso molecular se usan por ejemplo dioles de bajo peso molecular, como preferiblemente etilenglicol, neopentilglicol, 1,2-propanodiol, 2,2,-dimetil-1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1, 3-butanodiol, 1 5-pentanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol y 1,2-ciclohexanodimetanol, así como polioles de bajo peso molecular, como preferiblemente trimetiloletano, trimetilolpropano, trimetilolhexano, 1,2,4-butanotriol, pentaeritritol y dipentaeritritol.
Los polioles oligo- y/o poliméricos preferidos del componente (A) de poliol exhiben preferiblemente promedios Mw ponderados de peso molecular > 500 g/mol, medidos mediante GPC (cromatografía de permeación en gel, 25 °C) preferiblemente de 800 a 100000 g/mol, en particular de 1000 a 50000 g/mol.
De modo particular se prefieren poliesterpolioles, poliuretanopolioles, polisiloxanopolioles y en particular poli(met)acrilatopolioles. el término "(met)acrilo" representa en este caso tanto "acrilo" homo también "metacrilo". De acuerdo con ello, los poli(met)acrilatos pueden ser tanto poliacrilatos, polimetacrilatos como también polimerizados mixtos de acrilatos y metacrilatos. Además, los poli(met)acrilatos pueden tener copolimerizados, aparte de los acrilatos y metacrilatos, como otros monómeros etilénicamente insaturados, los correspondientes ácidos libres (ácido acrílico y/o ácido metacrílico).
El componente (A) de poliol exhibe preferiblemente un Índice de hidroxilo de 80 a 250 mg de KOH/g, en particular de 100 a 220 KOH/g y de modo particular preferiblemente de 150 a 200 mg de KOH/g. El Índice de hidroxilo (índice de OH) indica cuántos mg de hidróxido de potasio son equivalentes a la cantidad de ácido acético que está enlazado a 1 g de sustancia por la acetilación. Para la determinación, la muestra es hervida con anhídrido acético-piridina y se titula con solución de hidróxido de potasio el ácido formado (DIN 53240-2:2007-11).
Las temperaturas de transición vítrea de los polioles en el componente (A) de poliol, medidas por DSC ( calorimetría de barrido diferencial) de acuerdo con DIN EN ISO 11357-2:2014-07 para una tasa de calentamiento de 10 °C/min, están preferiblemente entre -150 y 100 °C, de modo particular preferiblemente entre -120 °C y 80 °C y de modo muy particular preferiblemente entre -50 °C y 40 °C o entre -40 °C y 35 °C.
En este caso, los poliesterpolioles típicos adecuados son descritos por ejemplo en los documentos EP-A-0994117 y EP-A-1273640.
Los poliuretanopolioles típicos adecuados son preparados preferiblemente mediante reacción de prepolímeros de poliesterpoliol con di- o poliisocianatos adecuados y son descritos por ejemplo en el documento EP-A-1273640.
Los polisiloxanopolioles típicos adecuados son descritos por ejemplo en el documento WO-A-01/09260, en donde pueden usarse los polisiloxanopolioles allí citados, preferiblemente en combinación con otros polioles, en particular aquellos con elevadas temperaturas de transición vítrea.
Los poli(met)acrilatopolioles de acuerdo con la invención preferidos de modo muy particular son por regla general copolimerizados, y exhiben preferiblemente promedios Mw ponderados de peso molecular de 1000 a 20000 g/mol, en particular de 1500 a 10000 g/mol y de modo particular preferiblemente 3000 a 7000 g/mol, medidos en cada caso mediante los procedimientos de g Pc indicados anteriormente.
La temperatura Tg de transición vítrea de los poli(met)acrilatopolioles preferidos del componente (A) de poliol es preferiblemente de -100 a 100 °C C y de modo particular preferiblemente entre -50 °C y 50 °C. La temperatura de transición vítrea es determinada con ayuda de los métodos de DSC indicados anteriormente.
Los poli(met)acrilatopolioles exhiben preferiblemente un Índice de hidroxilo de 80 a 250 mg de KOH/g, en particular de 100 a 220 KOH/g y de modo particular preferiblemente de 150 a 200 mg de KOH/g.
El componente (A) de poliol de poli(met)acrilato exhibe preferiblemente un Índice de ácido de 0 a 30 mg de KOH/g, de modo particular preferiblemente 3 a 10 mg de KOH/g. El Índice de ácido indica en este caso el número de mg de hidróxido de potasio que se consumen para la neutralización de 1 g del componente (A) de poliol de poli(met)acrilato (DIN EN ISO 2114:2002-06).
Como elementos estructurales de monómero que tienen grupos hidroxilo se usan preferiblemente hidroxialquilacrilatos y/o hidroxialquilmetacrilatos, como en particular 2-hidroxietilacrilato, 2-hidroxietilmetacrilato, 2-hidroxipropilacrilato, 2-hidroxipropilmetacrilato, 3-hidroxipropilacrilato, 3-hidroxipropilmetacrilato, 3-hidroxibutilacrilato, 3-hidroxibutilmetacrilat así como en particular 4-hidroxibutilacrilato y/o 4-hidroxibutilmetacrilato.
Como otros elementos estructurales de monómero para los poliacrilatopolioles se usan preferiblemente alquilacrilatos y/o alquilmetacrilatos, como preferiblemente etilacrilato, etilmetacrilato, propilacrilato, propilmetacrilato, isopropilacrilato, isopropilmetacrilato, butilacrilato, butilmetacrilato, isobutilacrilato, isobutilmetacrilato, tert-butilacrilato, tert-butilmetacrilato, amilacrilato, amilmetacrilato, hexilacrilato, hexilmetacrilato, etilhexilacrilato, etilhexilmetacrilato, 3,3,5-trimetilhexilacrilato, 3,3,5-trimetilhexilmetacrilato, estearilacrilato, estearilmetacrilato, laurilacrilato o laurilmetacrilato, cicloalquilacrilatos y/o cicloalquilmetacrilatos, como ciclopentilacrilato, ciclopentilmetacrilato, isobornilacrilato, isobornilmetacrilato o en particular ciclohexilacrilato y/o ciclohexilmetacrilato.
Como otros elementos estructurales de monómero para los poliacrilatopolioles pueden usarse hidrocarburos vinilaromáticos, como viniltolueno, alfa-metilestireno o en particular estireno, amidas o nitrilos de los ácidos acrílico o metacrílico, vinilésteres o viniléteres, así como en cantidades subordinadas en particular de ácidos acrílico y/o metacrílico.
Componente (B) de agente de entrecruzamiento
Como componente (B), los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención contienen por lo menos un compuesto con grupos reactivos frente a grupos hidroxilo. Al respecto, como agente de entrecruzamiento pueden usarse todos los agentes de entrecruzamiento utilizados comúnmente, que exhiben grupos reactivos frente a grupos hidroxilo. Son ejemplos de agentes de entrecruzamiento adecuados los compuestos con función anhídrido, resinas de aminoplasto, tris(alcoxicarbonilamino)triazinas y sus derivados, compuestos con grupos isocianato libres, es decir no bloqueados y/o bloqueados y/o compuestos con funcionalidad epoxi. Al respecto, pueden usarse también mezclas de diferentes agentes de entrecruzamiento.
Por ejemplo, son utilizables como componente (B) resinas de aminoplasto y/o resinas de epoxi. Se prefieren resinas alifáticas de epoxi, que exhiben una elevada estabilidad a la exposición a la intemperie. Tales resinas de epoxi son descritas por ejemplo en la monografía de B. Ellis "Chemistry and Technology of Epoxy Resins" (Blackie Academic & Professional, 1993, páginas 1 a 35). Como componente (B) entran en consideración también, en lugar de las resinas de epoxi o junto con las resinas de epoxi, las resinas de aminoplasto comunes y conocidas, cuyos grupos metilol- y/o metoximetilo pueden estar desfuncionalizados parcialmente mediante grupos carbamato o alofanato. Los agentes de entrecruzamiento de este tipo son descritos en los documentos de patente U S-A-4710542 y EP-B-0245700 así como en el artículo de B. Singh y colaboradores "Carbamylmethylated Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry" en Advanced Organic Coatings Science and Technology Series, 1991, volumen 13, páginas 193 a 207.
Como componente (B) pueden usarse también tris(alcoxicarbonilamino)triazinas y sus derivados. Las tris(alcoxicarbonilamino)triazinas adecuadas son descritas por ejemplo en el documento u S-A-4,939,213, párrafo 2, fila 33, a párrafo 7, fila 63, el documento US-A-5,084,541, párrafo 2, fila 51, a párrafo 7, fila 63, y el documento EP-A0624577, párrafo 3, fila 33, a párrafo 16, fila 5. Las tris(alcoxicarbonilamino)triazinas adecuadas son obtenibles también en el comercio bajo la denominación Larotact® LR 9018 de la compañía BASF SE.
Preferiblemente el agente de recubrimiento de acuerdo con la invención en el componente (B) de agente de entrecruzamiento contiene uno o varios agentes de entrecruzamiento con grupos isocianato libres, es decir, no bloqueados, y/o bloqueados y/o resinas de aminoplasto y/o tris(alcoxicarbonilamino)triazinas.
Preferiblemente el agente de recubrimiento de acuerdo con la invención en el componente (B) contiene agentes de entrecruzamiento con grupos isocianato libres y/o bloqueados, dado el caso, junto con otros agentes de entrecruzamiento, en particular con resinas de aminoplasto y/o tris(alcoxicarbonilamino)triazinas. Los agentes de entrecruzamiento con grupos isocianato bloqueados son usados preferiblemente entonces en componentes (B), cuando se usa el agente de recubrimiento de acuerdo con la invención como el denominado sistema de un componente (1K). Sin embargo, de modo particular se prefiere el uso de agentes de entrecruzamiento que contiene grupos isocianato libres.
Son ejemplos de compuestos del componente (B) preferidos que contienen grupos isocianato, los poliisocianatos aromáticos, alifáticos, cicloalifáticos y/o heterocíclicos sustituidos o no sustituidos de por sí conocidos, en donde se usan preferiblemente poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifático. Son ejemplos de poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos preferidos: tetrametilen-1,4-diisocianato, hexametilen-1,6-diisocianato, 2,2,4-trimetilhexano-1,6-diisocianato, isoforondiisocianato, etilendiisocianato, 1,12-dodecanodiisocianato, ciclobutano-1,3-diisocianato, ciclohexano-1,3-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, metilciclohexildiisocianato, hexahidrotolueno-2,4-diisocianato, hexahidrotolueno-2,6-diisocianato, hexahidrofenilen-1,3-diisocianato, hexahidrofenilen-1,4-diisocianato, perhidrodifenilmetan-2,4' -diisocianato, 4,4-metilendiciclohexildiisocianato (por ejemplo Desmodur® W de la compañía Bayer AG), tetrametilxilildiisocianato (por ejemplo TMXDI® de la compañía American Cyanamid) y mezclas de los poliisocianatos mencionados anteriormente.
Además, son agentes de entrecruzamiento preferidos del componente (B) los dímeros y trímeros, en particular los dímeros de uretdiona, dímeros de biuret y los trímeros de isocianurato de los diisocianatos mencionados anteriormente.
Los agentes de entrecruzamiento del componente (B) particularmente preferidos son hexametilen-1,6-diisocianato (HDI), isoforondiisocianato (IPDI) y 4,4' - metilendiciclohexildiisocianato, sus dímeros de uretdiona, dímeros de biuret y/o trímeros de isocianurato. De modo muy particular se prefieren los trímeros de isocianurato del hexametilen-1,6-diisocianato.
En otra forma de realización de la invención, los poliisocianatos son prepolimerizados de poliisocianato con unidades estructurales de uretano, que son obtenidos mediante reacción de polioles con un exceso estequiométrico de los poliisocianatos mencionados anteriormente. Tales prepolímeros de poliisocianato son descritos por ejemplo en el documento US-A-4,598,131.
La relación de los componentes (A) y (B)
La proporción en peso de los compuestos (A) que tienen grupos grupos hidroxilo que van a ser usados, referida a la proporción en peso de los compuestos (B) que tienen grupos isocianato, depende del peso equivalente de hidroxilo del poliol y del peso equivalente del compuesto (B), por consiguiente en el caso de los poliisocianatos usados preferiblemente como componente (B), del peso equivalente de los grupos isocianato libres del poliisocianato (B).
Los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención contienen preferiblemente entre 30 y 70 % en peso, preferiblemente 40 a 60 % en peso y de modo particular preferiblemente 45 a 55 % en peso, referido en cada caso a los componentes no volátiles del agente de recubrimiento, de por lo menos un compuesto (A) que tiene grupos hidroxilo (A) y/o preferiblemente entre 20 a 50 % en peso, preferiblemente 25 a 45 % en peso y de modo particular preferiblemente 30 a 40 % en peso, referido en cada caso a los componentes no volátiles del agente de recubrimiento, de por lo menos un agente (B) de entrecruzamiento. La fracción no volátil del agente de recubrimiento es determinada mediante secado de una muestra de agente de recubrimiento (1 g) a 125 °C durante 60 min.
Las proporciones en peso del poliol (A) y del agente (B) de entrecruzamiento, preferiblemente del poliisocianato (B), son elegidas preferiblemente de tal manera que la relación molar equivalente de grupos reactivos del componente (B) (por consiguiente en el caso de los poliisocianatos, los grupos isocianato de los compuestos (B)) a los grupos hidroxilo de los compuestos (A) que tienen grupos hidroxilo está entre 0,7:1 y 1:1,3, preferiblemente entre 0,8:1 y 1,2:1, de modo particular preferiblemente entre 0,9:1 y 1,1:1.
Si se trata de agentes de recubrimiento de un componente mencionados anteriormente, se eligen compuestos (B) que tienen grupos isocianato cuyos grupos isocianato libres están bloqueados con los agentes de bloqueo comunes. Por ejemplo, los grupos isocianato libres pueden ser bloqueados con pirazoles sustituidos, en particular con pirazoles sustituidos con alquilo, como 3-metilpirazol, 3,5-dimetilpirazol, 4-nitro-3,5-dimetipirazol, 4-bromo-3,5-dimetilpirazol y similares.
De modo muy particular preferiblemente los grupos isocianato del componente (B) son bloqueados con 3,5-dimetilpirazol.
Componente (P1) de poliamida y componente (P2) de policarboxamida
La composición de agente de recubrimiento de acuerdo con la invención contiene dos componentes de amida diferentes uno de otro, un componente (P1) de poliamida, que es obtenida a partir de un ácido monoaminomonocarboxílico o su lactama, mediante policondensación o polimerización con apertura de anillo, y un componente (P2) de policarboxamida, que es obtenible a partir de ácidos di- y/o tricarboxílicos, sus ésteres o anhídridos y aminas que tienen funcionalidad hidroxilo.
Componente (P1) de poliamida
El componente (P1) de poliamida es preparado por ejemplo mediante polimerización con apertura de anillo de lactamas de la siguiente fórmula (I):
en donde n = 6 a 10, preferiblemente 7 a 9 y de modo particular preferiblemente 8. La polimerización con apertura de anillo puede ser iniciada mediante adición de agua a presión elevada y temperatura elevada. Por ejemplo en el documento US-A-5,362,448 se divulga un procedimiento correspondiente para n = 8 (laurinlactama).
La apertura de anillo puede ocurrir en principio también usando monoalcoholes o monoaminas como compuestos iniciadores.
También es posible la preparación del componente (P1) de poliamida mediante policondensación de ácidos alfa, omega-aminocarboxílicos de la fórmula (I'):
HOOC-R'-NH2 (I')
con R' = alquileno C9-13.
El componente (P1) de poliamida es usado en forma de partículas, en especial como polvo. La distribución de tamaño de partícula de las partículas primarias del polvo es determinada mediante difracción de láser (ISO 13320-1:1999). Para ello es particularmente adecuado por ejemplo el Mastersizer 2000 de la compañía Malvern. La mediana (D50) del tamaño de partícula es de 20 a 100 pm, preferiblemente 30 a 90 pm, de modo particular preferiblemente 40 a 70 pm, y de modo muy particular preferiblemente 50 a 60 pm.
Si la mediana (D50) del tamaño de partícula está por debajo de 20 pm, con el resto igual, en particular químicamente, las partículas en este caso se cuentan entre los agentes (M) de opacidad.
El punto de fusión de las partículas del componente (P1) de poliamida está, de acuerdo con DIN EN ISO 3146:2002-06, preferiblemente por encima de 160 °C, de modo particular preferiblemente por encima de 170 °C a 350 °C. Tales poliamidas son obtenibles mediante compra por ejemplo de la compañía Evonik Industries AG, Essen, Alemania, bajo la marca Vestosint®.
Preferiblemente la proporción del componente (P1) de poliamida en el peso total de la composición de agente de recubrimiento es de 1 a 20 % en peso, de modo particular preferiblemente 5 a 15 % en peso y de modo muy particular preferiblemente 8 a 12 % en peso.
En general, es válido que la rugosidad de las superficies resultantes de las capas de barniz obtenidas a partir de los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención, es controlada mediante las cantidades del componente (P1) de poliamida usadas en él agente de recubrimiento. Cuanto más alta es la proporción del componente (P1) de poliamida en el peso total del agente de recubrimiento, tanto más rugosa es la superficie de la capa de barniz curado obtenida a partir del agente de recubrimiento.
Componente (P2) de policarboxamida
Una policarboxamida es un ácido policarboxílico amidado. El componente (P2) de policarboxamida de la presente invención es reproducido mediante la fórmula estructural:
en donde
s = 1, 2 o 3,
t = 0 o 1, y
s t = 2 o 3,
R representa un radical orgánico con (s+t) valencias, elegido de entre el grupo consistente en
(a) grupos hidrocarburo alifáticos con 2 a 60 átomos de carbono,
(b) radicales alifáticos o alifáticos-aromáticos, que tienen 2 a 8 grupos carboxamida y adicionalmente 6 a 150 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo, y
(c) radicales alifáticos, que tienen 2 a 75 grupos éter (-O-) y adicionalmente 4 a 150 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo,
(d) grupos hidrocarburo aromáticos con 6 a 20 átomos de carbono,
R1 representa hidrógeno o CnH2nR3, en donde n = 2 a 6 y R3 representa hidrógeno o un radical de la estructura (X)p-R4, en donde p = 0 o 1 y para
p = 0 el radical R4 representa OH, y para
p = 1 el radical X representa un átomo de oxígeno o un grupo éster de ácido carboxílico y R4
i. representa un radical hidrocarburo alifático qué tiene 1 a 3 grupos hidroxilo, o
ii. representa un radical alifático que tiene 1 a 3 grupos hidroxilo, qué tiene 0 a 39 grupos elegidos de entre el grupo de los grupos éter (-O-) y grupos éster de ácido carboxílico y adicionalmente tiene 2 a 80 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo,
y R2 es un radical CnH2n-(X)p-R4; y
-R'-NH-R" representa
un radical -CnH2n-NH-CnH2n-(X)p-R4,
un radical -R4'-X-CnH2n-NH-R1 o
un radical -R4'-X-CnH2n-NH-CnH2n-(X)p-R4,
en donde
R4' representa un radical hidrocarburo alifático con 2 a 80 átomos de carbono qué tiene 0 a 2 grupos hidroxilo, o R4' representa un radical alifático qué tiene 0 a 2 grupos hidroxilo, que tiene 0 a 39 grupos elegidos de entre el grupo de los grupos éter y grupos éster de ácido carboxílico y adicionalmente tiene 2 a 80 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo.
Con ello, él componente (P2) de policarboxamida es un componente (P2) polihidroxilado de policarboxamida.
El término de la "valencia" respecto a R se refiere al número de enlaces del radical R al radical s [R1R2N-CO] y al radical t [CO-O-R'-NHR"].
Preferiblemente R representa un radical orgánico con (s+t) valencias, elegido de entre el grupo consistente en
(a) grupos hidrocarburo alifáticos con 6 a 44, de modo particular preferiblemente 34 a 42 átomos de carbono, (b) radicales alifáticos, qué tienen 2 grupos carboxamida y adicionalmente 70 a 90 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo, y
(c) radicales alifáticos, que tienen 3 a 13 grupos éter (-O-) y adicionalmente 6 a 26 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo.
Preferiblemente ambos radicales R1 y R2 poseen, independientemente uno de otro, la estructura CnH2n-(X)p-R4.
El componente (P2) de policarboxamida puede ser obtenido por ejemplo mediante reacción de (A) un ácido policarboxílico (III) o un éster de ácido policarboxílico (III)
en donde
R, s y t son como se definió anteriormente, y
R5 representa hidrógeno o un radical alquilo con 1 a 6 átomos de carbono; o un anhídrido correspondiente de la fórmula (III')
y
(B) una amina primaria o secundaria de la fórmula HNRR2, en donde R1 y R2 son como se definió anteriormente. Puesto que la amina de la fórmula NHR1R2, aparte del grupo NH, adicionalmente contiene en el radical R1 y/o radical R2 por lo menos un grupo hidroxilo, la amina puede reaccionar no sólo mediante su grupo amino con el componente de las fórmulas (III) o (III'), sino también mediante un grupo hidroxilo. Esto es representado en la fórmula general (II) mediante los índices s y t. Las s unidades de amida se forman por la reacción del componente (III) o (III') con el grupo NH de la amina NHR1R2, mientras las t unidades de éster se forman por reacción del componente (III) o (III') con un grupo hidroxilo en uno de los radicales R1 o R2 de la amina NHR1R2.
Los ácidos policarboxílicos típicos de la fórmula (III) son por ejemplo aquellos con radicales R hidrocarburo alifáticos con 2 a 60 átomos de carbono. El representante más corto es el ácido succínico. Este puede ser usado también como anhídrido correspondiente a la fórmula (III'). Sin embargo, pueden usarse también los denominados dímeros de ácido graso o trímeros de ácido graso, que son representantes de los radicales R hidrocarburo alifáticos de cadena particularmente larga.
Los radicales R que tienen grupos carboxamida pueden ser obtenidos por ejemplo mediante enlace de dos moléculas de ácido dicarboxílico con una molécula de diamina, de modo que a su vez surge un ácido dicarboxílico que en el radical R tiene dos grupos carboxamida. Si, por ejemplo para el enlace se elige, en lugar de la diamina un polieterdiol, de este modo pueden introducirse grupos éter en el radical R.
Son representantes típicos de ácidos carboxílicos con un radical R aromático, por ejemplo ácido ftálico y su anhídrido, ácido tereftálico y su anhídrido o su metiléster.
Son aminas NHR1R2 preferidas de modo muy particular por ejemplo dialcanolaminas. Las dialcanolaminas preferidas contienen como radical alcanol aquellos con 2 a 6 átomos de carbono, preferiblemente 2 a 4 y de modo particular preferiblemente 2 a 3 átomos de carbono. Las aminas NHR1R2 preferidas de modo muy particular son dietanolamina y diisopropanolamina.
Las dialcanolaminas pueden ser convertidas también mediante reacción con lactonas, en radicales que tienen grupos éster de ácido carboxílico. Las lactonas preferidas son por ejemplo £-caprolactona y ó-valerolactona.
Las dialcanolaminas pueden ser convertidas también mediante reacción con compuestos que tienen grupos oxirano (oxiranos) como por ejemplo glicidol. Durante la reacción con glicidol se forma por ejemplo un radical con dos grupos hidroxilo.
Como es evidente por la definición de los índices s y t, en promedio reacciona por lo menos 50 % de los grupos COOR5 con formación de amida.
La preparación de tales policarboxamidas (P2) ocurre por ejemplo de modo correspondiente con el documento DE 37 06 860 A1.
Preferiblemente la proporción del componente (P2) de policarboxamida en el peso total de la composición de agente de recubrimiento es 0,01 a 1,0 % en peso, de modo particular preferiblemente 0,02 a 0,50 % en peso y de modo muy particular preferiblemente 0,05 a 0,20 % en peso.
Preferiblemente la proporción de componente (P2) de policarboxamida, referida a la proporción de componente (P1) de poliamida en el agente de recubrimiento, es de 0,2 a 5,0 % en peso, de modo particular preferiblemente 0,3 a 2,5 % en peso y de modo muy particular preferiblemente 0,5 a 1,0 % en peso.
Otros componentes del agente de recubrimiento
Los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención pueden contener otros componentes. En este caso se trata en particular de solventes orgánicos o aditivos como por ejemplo sustancias que absorben UV, estabilizantes contra la luz, agentes niveladores, catalizadores para catalizar reacciones de entrecruzamiento, antiespumantes, captores de radicales, promotores de adherencia, modificadores de reología, auxiliares de formación de película, aditivos de deslizamiento, agentes ignífugos o colorantes.
Las composiciones de agente de recubrimiento de acuerdo con la invención son usualmente de manera esencial anhidras, esto significa que su contenido de agua es preferiblemente menor que 1,0 % en peso, de modo particular preferiblemente menor que 0,5 % en peso y de modo muy particular preferiblemente menor que 0,2 % en peso, referido al peso total de la composición de agente de recubrimiento.
Como solventes para él agente de recubrimiento de acuerdo con la invención son adecuados en particular aquellos que en el agente de recubrimiento son químicamente inertes frente a los compuestos (A) y (B) y que tampoco reaccionan con (A) y (B) durante el curado del agente de recubrimiento. Son ejemplos de tales solventes los solventes apróticos, como por ejemplo hidrocarburos alifáticos y/o aromáticos como tolueno, xileno, Solventnaphtha®, Solvesso 100 o Hydrosol ® (compañía ARAL), cetonas, como acetona, metiletilcetona o metilamilcetona, ésteres, como etilacetato, butilacetato, pentilacetato o etiletoxipropionato, éteres o mezclas de los solventes mencionados anteriormente. En tanto se usen de manera principal, los solventes próticos como por ejemplo n-butanol, deberían ser utilizados en cantidades subordinadas, preferiblemente en cantidades de 0 a 0,5 % en peso, de modo particular preferiblemente 0 a 0,2 % en peso, referidas a la composición de agente de recubrimiento.
Si bien las composiciones de agente de recubrimiento de la presente invención no tienen que contener agentes (M) de opacidad adicionales, sin embargo en el marco de la invención pueden usarse los mismos cuando, aparte de las estructuración mediante componente (P1), se desea también una cierta opacidad. Si se usan agentes (M) de opacidad, esto ocurre usualmente en una cantidad que está por debajo de las cantidades de agente de opacidad de las composiciones de agente de recubrimiento conocidas a partir del estado de la técnica. Como agentes (M) de opacidad se usan por ejemplo ácidos silícicos, preferiblemente ácidos silícicos pirógenos como por ejemplo Acematt® 3300. La distribución de tamaño de partícula de las partículas primarias de los agentes (M) de opacidad es determinada como la del componente (P1) de poliamida.
Sin embargo, como agentes de opacidad se usan también poliamidas con una mediana (D50) de tamaño de grano de menos de 20 pm, preferiblemente 3 a 19 pm, de modo particular preferiblemente 5 a 15 pm.
La mediana (D50) de tamaño de partícula de las partículas de agentes de opacidad está por debajo de la mediana de las partículas del componente (P1) de poliamida usado en el agente de recubrimiento. Es determinada usualmente con el mismo procedimiento. La mediana (D50) de tamaño de partícula de las partículas de agente de opacidad es preferiblemente 3 a 19 pm, de modo particular preferiblemente 5 a 15 pm.
Si se usan agentes (M) de opacidad, entonces la mediana (D50) de tamaño de partícula está preferiblemente en por lo menos 10 pm, de modo particular preferiblemente en por lo menos 25 pm y de modo muy particular preferiblemente en por lo menos 30 pm o incluso 40 pm menor que la del componente (P1) de poliamida.
Si se usan agentes (M) de opacidad entonces estos son utilizados preferiblemente en una cantidad de 0,5 a 4,0 % en peso, de modo particular preferiblemente 1,0 a 2,0 % en peso y de modo muy particular preferiblemente 1,5 a 2,5 % en peso, referida al peso total de la composición de agente de recubrimiento.
La relación en peso del componente (M) de agente de opacidad respecto al componente (P1) de poliamida es preferiblemente de 1:10 a 8:10 y de modo particular preferiblemente 1:10 a 6:10 y de modo muy particular preferiblemente 1:10 a 3:10. Con una relación creciente de agente (M) de opacidad respecto al componente (P1) de poliamida, disminuyen usualmente los efectos de estructuración y aumenta la opacidad.
En una forma de realización preferida de modo particular, la composición de agente de recubrimiento no contiene agentes (M) de opacidad, en particular no contiene ácidos silícicos.
Procedimiento para la fabricación de las composiciones agente de recubrimiento de acuerdo con la invención
Para la fabricación de las composiciones de agente de recubrimiento de acuerdo con la invención no se requiere ninguna preparación particular del componente (P1) de poliamida o de los agentes (M) de opacidad, dado el caso usados, en forma de pastas.
Más bien, pueden estar presentes total o parcialmente los componentes líquidos a temperatura ambiente (25 °C) y a continuación los componentes sólidos a temperatura ambiente pueden ser introducidos con agitación, usando los dispositivos comunes en el mercado para mezcla de barnices.
Fabricación de barnizados de varias capas
Las composiciones de agente de recubrimiento de acuerdo con la invención son utilizadas usualmente como la última capa de barniz, es decir la más exterior y con ello la retirada más ampliamente del sustrato.
Usualmente y de modo particular preferiblemente, esta capa de barniz es una capa de barniz transparente, es decir una capa de barniz no pigmentada, dado el caso coloreada con colorantes solubles.
El barnizado puede ocurrir por ejemplo húmedo en húmedo con capas de barniz subyacentes, con las cuales se curan junto con la capa de barniz más superior.
Puesto que los recubrimientos de acuerdo con la invención fabricados a partir de los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención también se adhieren de manera sobresaliente sobre barnizados por electroinmersión, barnizados de relleno, barnizados base o barnizados transparentes ya curados, son adecuados de manera sobresaliente, aparte del uso para el barnizado en serie de automóviles ( barnizado OEM), dado el caso después de la adición de catalizadores correspondientes, para el barnizado de refacción de autos o el barnizado de plásticos.
La aplicación de los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención puede ocurrir mediante todos los métodos comunes de aplicación, como por ejemplo atomización, aplicación con rasqueta, aplicación con brocha, vertido, inmersión, remojo, goteo o aplicación con rodillo. Al respecto, el sustrato que va a ser recubierto puede estar quieto, en donde el dispositivo o unidad de aplicación se mueve. En este caso, también puede moverse el sustrato que va a ser recubierto, en particular una bobina, en donde la instalación de aplicación está quieta respecto al sustrato o se mueve de cualquier modo adecuado.
Preferiblemente se utilizan métodos de aplicación por atomización, como por ejemplo atomización con aire a presión, atomización sin aire, alta rotación, aplicación por pulverización electrostática (ESTA), dado el caso asociada con aplicación por atomización en caliente como por ejemplo atomización caliente con aire caliente.
El espesor de capa seca de la capa fabricada con la composición de agente de recubrimiento de acuerdo con la invención, preferiblemente la capa de barniz transparente, debería ser preferiblemente de por lo menos 15 pm, mejor por lo menos 20 pm, para garantizar la construcción de una película homogénea. El espesor de capa seca debería estar preferiblemente en el intervalo de 15 pm a 80 pm, de modo particular preferiblemente en el intervalo de 20 pm a 70 pm, de modo muy particular preferiblemente en el intervalo de 25 pm a 60 pm o 30 pm a 50 pm. Los espesores de capa seca fueron determinados por microscopía. Los detalles de la determinación pueden ser tomados de la parte experimental de la presente invención. De resto, los espesores de capa seca elegidos se orientan preferiblemente al tamaño de partícula del componente (P1) de poliamida. De este modo, respecto a la calidad del efecto de estructuración, en particular la regularidad de la estructuración, es ventajoso cuando el espesor de capa seca es menor que la mediana (D50) de tamaño de partícula de la partícula primaria del componente (P1) de poliamida. Si el espesor de capa seca es claramente mayor que el valor D50 mencionado anteriormente, se pierde de manera creciente el efecto de estructuración o se torna muy irregular.
El curado del agente de recubrimiento aplicado de acuerdo con la invención puede ocurrir después de un cierto tiempo de reposo. El tiempo de reposo sirve por ejemplo para la nivelación y la desgasificación de las capas de barniz o para la evaporación de los componentes volátiles, como solventes. El tiempo de reposo puede ser mantenido y/o acortado mediante la aplicación de temperaturas elevadas y/o por una humedad reducida del aire, en tanto en este caso no ocurran deterioros o cambios de las capas de barniz, por ejemplo un entrecruzamiento completo prematuro.
El curado térmico del agente de recubrimiento no exhibe particularidades del método, sino que ocurre de acuerdo con los métodos comunes y conocidos, como calentamiento en un horno de convección o irradiación con lámparas IR. En este caso, el curado térmico puede ocurrir también gradualmente.
Ventajosamente, el curado térmico ocurre a una temperatura de 30 a 200 °C, de modo particular preferiblemente 40 a 190 °C y en particular 50 a 180 °C durante un tiempo de 1 min hasta 10 h, de modo particular preferiblemente 2 min hasta 5 h y en particular 3 min a 3 h, en donde para las temperaturas aplicadas para el barnizado de refacción de automóviles y las aplicadas para el barnizado de accesorios, que están preferiblemente entre 30 y 90 °C, pueden aplicarse también tiempos de curado más largos.
Los agentes de recubrimiento conducen, por regla general después de la adición de un catalizador adecuado, también durante el curado a bajas temperaturas de máximo 90 °C, como son comunes en el ámbito del recubrimiento de partes plásticas, por ejemplo para accesorios de automóviles, o en el ámbito del barnizado de refacción de autos, a recubrimientos con una calidad óptica muy buena. Simultáneamente, los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención muestran una buena estabilidad a la conducción en el anillo.
Además, los agentes de recubrimiento exhiben una buena estabilidad frente a la sedimentación, es decir, que también después de almacenamiento prolongado de, por ejemplo varios meses, los agentes de recubrimiento no muestran a temperatura ambiente formación de un depósito, el cual dentro de máximo 1 h con un mezclador común de laboratorio (en particular Vollrath 370W, Typ, EWTHV 0,5" de la compañía Paul Vollrath GmbH & CO. KG, Hürth, 800 revoluciones por minuto, disco Lenart d = 90 mm) con un número de revoluciones de 800 rpm, se deja remover tan solo difícilmente o incluso ya no se deja remover.
Los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención entregan además novedosos recubrimientos curados, en particular barnizados, barnizados transparentes especiales, partes moldeadas, partes moldeadas ópticas especiales, y láminas de soporte con una superficie rugosa.
Los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención son adecuados por ello de manera sobresaliente como recubrimientos y barnizados decorativos, protectores y/o que dan efecto, altamente resistentes frente a los arañazos de carrocerías de medios de transporte (en particular de vehículos a motor, como motocicletas, buses, camiones o automóviles) o de partes de ellos; de interiores y exteriores de edificios; de muebles, ventanas y puertas; de partes plásticas moldeadas, en particular CDs y ventanas; de partes pequeñas industriales, de bobinas, contenedores y embalajes; de línea blanca; de láminas; de componentes ópticos, electrotécnicos y mecánicos así como cuerpos huecos de vidrio y objetos de uso diario.
En particular los agentes de recubrimiento y barnizados de acuerdo con la invención, en particular los barnizados transparentes, son usados en el campo en el campo tecnológica y estéticamente particularmente desafiante del barnizado en serie de automóviles (OEM) y del barnizado de refacción de automóviles. De modo particular preferiblemente, los agentes de recubrimiento de acuerdo con la invención son usados en procedimientos de recubrimiento de varios pasos, en particular en procedimientos en los cuales sobre un sustrato, dado el caso, recubierto previamente se aplica en primera instancia una capa de barniz base pigmentada y después de ello una capa con el agente de recubrimiento de acuerdo con la invención.
Pueden usarse tanto barnices base que pueden diluirse con agua, como también barnices base que se basan en solventes orgánicos. Los barnices base adecuados son descritos por ejemplo en el documento EP-A-0692007 y en los documentos citados allí en el párrafo 3, filas 50 y siguientes. Preferiblemente, en primera instancia se seca el barniz base aplicado,, de la película de barniz base se retira en una primera fase de evaporación al menos una parte del solvente orgánico o del agua. El secado ocurre preferiblemente a temperaturas desde temperatura ambiente hasta 80 °C. Después del secado, se aplica él agente de recubrimiento de acuerdo con la invención. A continuación se hornea el barnizado de dos capas referiblemente bajo condiciones aplicadas durante el barnizado en serie de automóviles, a temperaturas de 30 a 200 °C, de modo particular preferiblemente 40 a 190 °C y en particular 50 a 180 °C, durante un tiempo de 1 min a 10 h, de modo particular preferiblemente 2 min a 5 h y en particular 3 min a 3 h, en donde para las temperaturas aplicadas para el barnizado de refacción de automóviles y para el barnizado de componentes, que están preferiblemente entre 30 y 90 °C, también pueden aplicarse tiempos de curado más largos.
Otro objeto de la invención es el uso de una formulación que comprende por lo menos un componente (P1) de poliamida y por lo menos un componente (P2) de policarboxamida como aditivo, en composiciones de agente de recubrimiento para la fabricación de barnizados estructurados, preferiblemente barnizados brillantes, preferiblemente barnizados transparentes.
Preferiblemente la relación de ambos componentes (P1) y (P2) en la formulación corresponde ya a la relación de los dos componentes en el sistema de agente de recubrimiento listo.
Preferiblemente el uso de acuerdo con la invención ocurre en composiciones de agente de recubrimiento que contienen los componentes (A) y (B) descritos anteriormente.
A continuación se ilustra la inversión mediante ejemplos.
Ejemplos
En tanto no se señale de otro modo, todos los datos están en partes en peso.
Se fabrican barnices B1 y B2 transparentes de acuerdo con la invención. El barniz B1 transparente de acuerdo con la invención es obtenido a partir de 100 partes en peso del barniz S1 madre (véase la Tabla 1) y 33 partes en peso del agente H de curado (véase la Tabla 2). El barniz B2 transparente de acuerdo con la invención es obtenido a partir de 106,7 partes en peso del barniz S2 madre (véase la Tabla 1) y 33 partes en peso del agente H de curado (véase la Tabla 2). De este modo, en ambos barnices transparentes de acuerdo con la invención, la relación del componente (A) de poliol al componente de isocianato del agente de curado, es idéntica.
Tabla 1
Se mezclan previamente estos componentes de barniz madre líquido. Posteriormente los sólidos son añadidos bajo agitación con un disco de Lenart. Se agita la mezcla durante aproximadamente 20 minutos. La mezcla ocurre en un mezclador de laboratorio (Vollrath 370W, tipo "EWTHV 0,5" de la compañía Paul Vollrath GmbH & CO. KG, 1200 rpm disco dentado d= 90mm) a aproximadamente 800-1000 rpm.
Tabla 2
Comparación de diferentes agentes estructurales
Como ejemplo de acuerdo con la invención se usó el barniz transparente de acuerdo con el ejemplo B1 (componente (P1) de poliamida; Polyamid-12, D50 = 57 pm). Para la fabricación de los barnices transparentes no de acuerdo con la invención se reemplazó el componente P1 en el barniz S1 madre por los agentes 1 a 3 estructurales indicados en la Tabla 3, en la misma cantidad. De este modo se obtienen los barnices comparativos VB1 (agente 1 estructural), VB2 (agente 2 estructural) y VB3 (agente 3 estructural).
Tabla 3
El barniz transparente de acuerdo con la invención de acuerdo con el ejemplo B1 así como los barnices VB1, VB2 y VB3 transparentes no de acuerdo con la invención fueron aplicados de modo neumático sobre un sustrato metálico (espesor de capa seca: 40 pm; tiempo de aireación: 7 min a 23 °C; secado: 20 min a 140 °C), que estaba recubierto con un barniz de electroinmersión catódica (Cathoguard 500), un material de relleno acuoso (FU48-9000; 25 - 30 pm espesor de capa seca; tiempo de aireación: 10 min a 23 °C; secado 8 min 70 °C; horneo: 17 min a 155 °C) de la compañía BASF Coatings GmbH y un barniz base acuoso negro (WB040; espesor de capa seca 10-15 pm; tiempo de aireación: 5 min a 23 °C) de la compañía BASF Coatings GmbH.
El espesor de capa seca de las capas de barniz transparente de los barnices de los ejemplos B1, VB1, VB2 y VB3 fue de 40 pm.
Determinación de los espesores de capa seca
Los espesores de capa seca fueron determinados por microscopía con magnificación de 500 en el procedimiento de afilamiento transversal. Para eso se cortó una pieza del sustrato recubierto, con un tamaño de aproximadamente 2 cm x 2 cm. Se fijó la muestra perpendicularmente en un retenedor y se colocó éste en un molde de incorporación (diámetro de aproximadamente 40 mm). a partir de 21 partes en peso de resina Epofix y 2,7 partes en peso hora de agente de curado Epofix ( ambosde la compañía Struers GmbH, Willich, Alemania) se mezcló un agente de incorporación de epóxido de 2 curable, el cual fue vertido en el molde de incorporación. El agente de incorporación curó en el molde de incorporación durante 18 horas. El agente de incorporación curado con la muestra allí incluida fue retirado a continuación, afilado transversalmente y pulido. La medición del espesor de capa ocurrió mediante un microscopio (Olympus BX51; luz reflejada campo oscuro y luz transmitida). El espesor de capa seca del barniz transparente estructurado fue medido en los sitios en los cuales no eran reconocibles partículas de agente estructural.
Prueba de clima constante con agua condensada
Para verificar la adherencia se expusieron las muestras durante 240 h a una prueba de clima constante en agua condensada de acuerdo con DIN EN ISO 6270-1:2002-02 y a continuación después de 1 hora de reacondicionamiento se investigó un deslustre blanco. En la Tabla 4 se representan los resultados.
Caracterización superficial (Regularidad de la estructura)
La caracterización superficial ocurrió mediante las características hápticas de la superficie como también usando interferometría de luz blanca (aparato: "psurf mobile" de la compañía NanoFocus AG, Oberhausen, Alemania) con el cual se determina la estructura de la superficie. El término "regularidad" significa una distribución homogénea de las partículas en la superficie del barniz transparente, que en principio también puede ser evaluada visualmente. Sin embargo, mediante el aparato psurf-mobile adicionalmente se determina la altura de las partículas que sobresalen del barniz transparente, que en el sentido de una regularidad debería variar tan poco como fuese posible. En la Tabla 4 se representan los resultados.
Prueba de horno en gradiente de acuerdo con Daimler
En la prueba de horno en gradiente de acuerdo con Daimler (método de prueba Daimler PBODC 371) se investigó en particular la estabilidad frente al agua totalmente desmineralizada y a la pancreatina. Solo para él componente (P1) de poliamida pudo encontrarse una estabilidad frente a ambas sustancias, incluso a temperaturas por encima de 81 °C. En la Tabla 4 se representan los resultados.
Resistencia a los arañazos (AMTEC)
La resistencia a los arañazos fue determinada de acuerdo con la prueba de lavado de autos del laboratorio AMTE de acuerdo con DIN EN ISO 20566 (2007-01). En la Tabla 4 se presentan los resultados.
Tabla 4
Comportamiento de deposición
Se envasaron 100 g del barniz madre en un recipiente de vidrio de 200 ml de cuello ancho y se almacenaron a temperatura ambiente durante 710 días.
Tabla 5
Por ausencia del componente P2 de acuerdo con la invención en el barniz madre (barniz madre comparativo) se forma un indeseable depósito en el fondo. Con el barniz madre de acuerdo con la invención no se forma ningún depósito en el fondo.
Determinación de la separación de fases
Se midió la separación de fases mediante una regla . En la Tabla 6 se indican los resultados de medición para barnices S4 a S7 y S8 a S11 madre, para diferentes concentraciones de componente P2.
Tabla 6
Estabilidad a la conducción en el anillo
La prueba de estabilidad a la conducción en el anillo ocurrió mediante bombeo de los barnices S1 y S2 madre (véase la Tabla 1) a una conducción de anillo y al respecto exposición a una carga de cizallamiento, en donde se dan las siguientes condiciones:
Presión en la válvula de control de retorno: 10 bar
Recorridos dobles por minuto: 18
Volumen (recorrido doble): 0,6 I
Se mide el grado de brillo a 60° de los recubrimientos, antes de la carga de cizallamiento en la conducción de anillo (volteo = TO = 0) y después de en cada caso 100, 500, 720, 1500 y 2000 pasos por la conducción de anillo. Se presenta una suficiente estabilidad a la conducción de anillo del agente de recubrimiento cuando el grado de brillo en un ángulo de 60° se eleva en máximo 10 unidades de brillo después del cizallamiento por bombeo en una conducción de anillo. La medición del brillo ocurrió en cada caso a 60° con un aparato de brillo común en el mercado Bic Gardner, micro-trl-gloss, número de catálogo 4520 de la compañía Bic Gardner. En la Tabla 7 se presentan los resultados.
Tabla 7
Claims (18)
- REIVINDICACIONES 1. Composición de agente de recubrimiento, que comprende (i) por lo menos un componente (A) de poliol, (ii) por lo menos un componente (B) de agente de entrecruzamiento con grupos reactivos frente a grupos hidroxilo del componente (A), (iii) por lo menos un componente (P1) de poliamida, que es obtenible a partir de un ácido monoaminomonocarboxílico o su lactama mediante policondensación o polimerización con apertura del anillo, y en el cual los grupos carboxamida están unidos mediante un radical hidrocarburo alifático saturado con 6 a 13 átomos de carbono y que es usado en forma de partículas, en donde su distribución de tamaño de partícula de las partículas primarias, determinada con difracción láser, tiene una mediana (D50) de tamaño de partícula de 20 a 100 pm, y (iv) por lo menos un componente (P2) de policarboxamida,caracterizado porque el componente (P2) de policarboxamida tiene la siguiente fórmula estructuralen donde s = 1,2 o 3, t = 0 o 1, y s t = 2 o 3, R representa un radical orgánico con (s+t) valencias, elegido de entre el grupo consistente en (a) grupos hidrocarburo alifáticos con 2 a 60 átomos de carbono, (b) radicales alifáticos o alifáticos-aromáticos que tienen 2 a 8 grupos carboxamida y adicionalmente 6 a 150 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo, y (c) radicales alifáticos, que tienen 2 a 75 grupos éter y adicionalmente 4 a 150 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo, (d) grupos hidrocarburo aromáticos con 6 a 20 átomos de carbono, R1 representa hidrógeno o CnH2nR3, en donde n = 2 a 6 y R3 representa hidrógeno o un radical de la estructura (X)p-R4, en donde p = 0 o 1 y para p = 0 el radical R4 representa OH, y para p = 1 el radical X representa un átomo de oxígeno o un grupo éster de ácido carboxílico y R4 1. representa un radical hidrocarburo alifático qué tiene 1 a 3 grupos hidroxilo con 2 a 80 átomos de carbono, o ii. representa un radical alifático que tiene 1 a 3 grupos hidroxilo, que tiene de 0 a 39 grupos elegidos de entre el grupo de los grupos éter y grupos éster de ácido carboxílico y adicionalmente tiene de 2 a 80 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo, y R2 es un radical CnH2n-(X)p-R4; y -R'-NH-R" representa un radical -CnH2n-NH-CnH2n-(X)p-R4, un radical -R4'-X-CnH2n-NH-R1 o un radical -R4'-X-CnH2n-NH-CnH2n-(X)p-R4, en donde R4' representa un radical hidrocarburo alifático que tiene 0 a 2 grupos hidroxilo, con 2 a 80 átomos de carbono, o R4' representa un radical alifático que tiene 0 a 2 grupos hidroxilo, el cual tiene 0 a 39 grupos elegidos de entre grupo de los grupos éter y grupos éster de ácido carboxílico y adicionalmente tiene de 2 a 80 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo.
- 2. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizada porqueel componente (P1) de poliamida puede ser fabricado mediante polimerización con apertura de anillo de lactamas de la siguiente fórmula (I):en donde n = 6 a 10; o mediante policondensación de ácidos alfa, omega-aminocarboxílicos de la fórmula (I'): HOOC-R'-NH2 (I') con R' = alquileno C9-13.
- 3. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2,caracterizado porque un deR representa un radical orgánico con (s+t) valencias, elegido de entre el grupo consistente en (a) grupos hidrocarburo alifáticos con 6 a 44, de modo particular preferiblemente 34 a 42 átomos de carbono, (b) radicales alifáticos, que tienen 2 grupos carboxamida adicionalmente 70 a 90 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo, y (c) radicales alifáticos, qué tienen 3 a 13 grupos éter (-O-) y adicionalmente 6 a 26 átomos de carbono en forma de radicales hidrocarburo.
- 4. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,caracterizada porqueambos radicales R1 y R2 representan independientemente uno de otro la estructura CnH2n-(X)p-R4.
- 5. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizada porqueel componente (P2) de policarboxamida es obtenible mediante reacción de (A) un ácido policarboxílico (III) o un éster de ácido policarboxílico (III)en donde R, s y t son como se define en las reivindicaciones 1 a 4, y R5 representa hidrógeno o un radical alquilo con 1 a 6 átomos de carbono; o un anhídrido de la fórmula (III')en donde R, R5, s y t son como se definió anteriormente y (B) una amina primaria o secundaria de la fórmula HNR1R2, en donde R1 y R2 son como se define en las reivindicaciones 1 a 4.6
- 6. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 5caracterizada porquela amina NHR1R2 es una dialcanolamina o el producto de reacción de una dialcanolamina con lactonas u oxiranos.
- 7. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,caracterizada porqueel punto de fusión de componente (P1) de poliamida de acuerdo con DIN EN ISO 3146:2002-06 está en el intervalo de 160 °C a 350 °C.
- 8. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizada porqueel componente (A) de poliol exhibe un Índice de hidroxilo de 80 a 250 mg de KOH/g y es elegido de entre el grupo de los poliesterpolioles, poliuretanopolioles, polisiloxanopolioles y poli(met)acrilatopolioles.
- 9. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 8,caracterizada porqueel componente (A) de poliol es un poli(met)acrilatopoliol.
- 10. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9,caracterizada porqueel componente (B) de agente de entrecruzamiento contiene uno o varios agentes de entrecruzamiento elegidos de entre el grupo de los agentes de entrecruzamiento con grupos isocianato libres, los agentes de entrecruzamiento con grupos isocianato bloqueados, los aminoplastos y las tris(alcoxicarbonilamino)triazinas.
- 11. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 10,caracterizada porqueel componente (B) de agente de entrecruzamiento contiene uno o varios agentes de entrecruzamiento o consiste en ellos, que son elegidos de entre el grupo de los agentes de entrecruzamiento con grupos isocianato libres.
- 12. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 11,caracterizada porqueel agente de entrecruzamiento es elegido de entre el grupo consistente en hexametilen-1,6-diisocianato, isoforondiisocianato y 4,4' - metilendiciclohexildiisocianato, sus dímeros de uretdiona, dímeros de Biuret y/o trímeros de isocianurato.
- 13. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12,caracterizada porqueésta está libre de ácidos silícicos.
- 14. Composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12,caracterizada porqueésta contiene como agente (M) de opacidad un ácido silícico que tiene una distribución de tamaño de partícula de las partículas primarias, cuya mediana (D50) del tamaño de partícula está por debajo de la mediana de las partículas del componente (P1) de poliamida usado en el agente de recubrimiento.
- 15. Procedimiento para la fabricación de una composición de agente de recubrimiento como se define en las reivindicaciones 1 a 14,caracterizado porquelos componentes líquidos a 25 °C son añadidos previamente total o completamente y los componentes sólidos a 25 °C son introducidos con agitación posteriormente, con los componentes líquidos a 25 °C residuales, dado el caso, todavía presentes.
- 16. Barnizado de varias capas,caracterizado porqueéste comprende como capa más exterior de barniz transparente, una capa que fue obtenida a partir de una composición de agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14.
- 17. Barnizado de varias capas de acuerdo con la reivindicación 16, en donde la capa de barniz transparente tiene un espesor de capa seca en el intervalo de 20 a 60 pm.
- 18. Uso de una formulación que comprende por lo menos un componente (P1) de poliamida como se define en una de las reivindicaciones 1,2 o 7 y por lo menos un componente (P2) de policarboxamida como se define en una de las reivindicaciones 1 o 3 a 6, como aditivo en composiciones de agente de recubrimiento para la fabricación de barnizados estructurados.
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