MX2007014108A - Formulacion de laca acuosa de 2 componentes y su uso en la fabricacion de piezas preformadas. - Google Patents

Formulacion de laca acuosa de 2 componentes y su uso en la fabricacion de piezas preformadas.

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MX2007014108A
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MX2007014108A
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Birgit Riedel
Joachim Henn
Jurgen Gronen
Norbert Bendzko
Patrik Doring
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Isl Chemie Gmbh & Co Kg
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Abstract

La invencion se refiere a formulaciones de laca acuosas de 2 componentes especiales, basadas en endurecedores de isocianato funcionales y resinas diluibles en agua, que contienen reticulantes de aziridina funcionales y catalizadores aminicos. La invencion se refiere tambien al uso de estas formulaciones de laca de 2 componentes como "in-Mold Coating" en la fabricacion de piezas preformadas.

Description

FORMULACIÓN DE LACA ACUOSA DE 2 COMPONENTES Y SÜ USO N ? FABRICACIÓN DE PIEZAS PREFORMADAS. La invención se refiere a formulaciones de laca acuosas de 2 componentes especiales, basadas en endurecedores de isocianato funcionales y resinas diluibles en agua, que contienen reticulantes de aziridina funcionales y catalizadores amínicos. La invención se refiere también al uso de estas formulaciones de laca de 2 componentes como wln-Mold Coating" en la fabricación de piezas preformadas. Las piezas del interior del automóvil tales como, por ejemplo, salpicaderos de instrumentos, revestimientos de puertas, apoyabrazos, reposa-cabezas o guanteras están compuestas, en la actualidad, por un material compuesto multicapa, constituido por a) un material de soporte duro tal como, por ejemplo, madera, material sintético o metal, b) una capa de espuma de poliuretano, c) una capa elastómera de poliuretano compacto, y d) un recubrimiento superior estable a UV. Las piezas del interior del automóvil fabricadas de esta forma tienen una estructura superior similar al cuero y un tacto suave y agradable. En los documentos WO 93/23237, EP-A 1112 838, WO 99/61216, o WO 98/333634 aparecen, por ejemplo, descripciones detalladas de procedimientos de fabricación especialmente ventajosos para las piezas del interior del automóvil. En los procedimientos descritos en estas publicaciones se recubre, en una primera etapa, una pieza con el revestimiento superior estable a UV d) . Después del secado de la laca, se aplica la capa elastómera de poliuretano compacto c) como recubrimiento de pulverización de 2 componentes reactivos. Después de su endurecimiento, se obtiene una piel de poliuretano-RIM recubierta, que se puede retirar de la pieza. Este procedimiento de recubrimiento de piezas preformadas o cubiertas se designa como "ln-Mold Coating", en donde las lacas utilizadas se denominan también "In-Mold Coatings". El procedimiento según la invención comprende, en especial, un procedimiento de estas características. En una prolongación del procedimiento de fabricación se aplica, típicamente, en una segunda pieza (sin que su uso sea siempre necesario) sobre la cara no recubierta de la piel de poliuretano una espuma de poliuretano b) que, mediante la unión con el material de soporte a) , proporciona la conformación definitiva de la pieza, en especial de una pieza del interior de un automóvil. El procedimiento según la invención comprende, especialmente, también un procedimiento con estas características. Las ln-Mold Coatings d) adecuadas para el procedimiento anteriormente mencionado se distinguen, en especial, por una buena adhesividad a la capa elastómero de poliuretano c) , y buena capacidad de antiadherencia a la pieza. Resulta especialmente conveniente que la In-Mold Coating d) tenga propiedades de autoantiadherencia, de modo que se pueda prescindir del uso de antiadherentes externos. Adicionalmente, para la calidad de las ln-Mold Coatings d) resulta esencial su resistencia frente a las influencias del entorno tales como radiación UV, calor, frío, abrasión y sustancias químicas, en especial productos de limpieza. Adicionalmente, desde el punto de vista de la ecología es importante — especialmente en la fabricación de piezas para el interior del automóvil — que el recubrimiento d) esté básicamente libre de disolventes y plastificantes orgánicos. El uso de sistemas de recubrimiento que contienen disolventes determina, por una parte, la necesidad de aplicar cuantiosas y costosas medidas de descontaminación del aire de escape y, por otra parte, puede producirse la difusión de determinadas cantidades residuales de disolventes o plastificantes desde el recubrimiento d) hacia la capa elastómera c) que, posteriormente, se difunden en el interior del automóvil. En los documentos WO 98/333634, WO 99/61216 o CA-A 2 413 493 se señala, de manera particular, la importancia de utilizar ln-Mold Coatings acuosas. En todas estas publicaciones es posible encontrar indicaciones de que las lacas de poliuretano acuosas resultan particularmente adecuadas debido, en especial, a su buena adhesividad para fabricar recubrimientos superiores d) estables a UV. En el marco de la realización técnica del procedimiento anteriormente descrito para la fabricación en serie de piezas para el interior del automóvil — en especial, pieles de poliuretano — se ha demostrado, sin embargo, que las In-Mold Coatings acuosas que se han descrito en las publicaciones mencionadas anteriormente, no son óptimas para los procedimientos actuales de procesamiento de la industria auxiliar de proveedores para el automóvil. El perfil actual de exigencias de las pieles de poliuretano recubiertas se encuentra debidamente especificado por las correspondientes normas de la industria del automóvil, tales como, por ejemplo, la Norma DBL 5381 de Daimler-Chrysler . Los sistemas de recubrimiento acuosos del estado de la técnica no satisfacen en su totalidad los requisitos de la industria del automóvil en lo que respecta a su velocidad de endurecimiento, a su resistencia del color y a su resistencia a sustancias químicas, en particular frente a productos de limpieza tales como limpia-cristales, quitamanchas o productos para la limpieza de materiales sintéticos. Misión de la presente invención es, por lo tanto, la preparación de un sistema de laca acuoso para utilizar como In-Mold Coating, que permita fabricar piezas para el interior del automóvil con un mejor nivel de propiedades y, simultáneamente, una mayor seguridad de procesamiento y un tiempo de ciclo más reducido. Esta tarea se ha podido resolver con la puesta a punto de formulaciones de laca de 2 componentes gue se describen más detalladamente a continuación, a base de endurecedores funcionales de isocianatos y resinas diluibles en agua, que contienen una combinación de reticulantes funcionales de aziridina y catalizadores amínicos especiales. La invención se fundamenta en la observación sorprendente de que, mediante la adición de reticulantes funcionales de aziridina en combinación con catalizadores amínicos especiales, es posible incrementar de forma importante la velocidad de endurecimiento de sistemas de laca de 2 componentes, en especial sistemas de laca 2K-PUR (poliuretano) , sin afectar negativamente al tiempo de procesamiento. Objeto de la presente invención son, por lo tanto, formulaciones de laca acuosas de 2 componentes, especialmente para el procedimiento de "In-Mold Coating", que contienen: A) 40 hasta 90% en peso (referido a la formulación total) de al menos una dispersión acuosa de resina no funcional o hidroxi-funcional, B) 5 hasta 40% en peso (referido a la formulación total) de al menos un componente endurecedor con un contenido en grupos isocianato libres de 5-30% en peso, referido a la resina sólida, preferentemente 10 hasta 23% en peso, C) Cargas, pigmentos, coadyuvantes y aditivos, en una cantidad en porcentaje en peso complementaria hasta 100%. que se distinguen porque el componente A) i) contiene al menos un compuesto de aziridina polifuncional como reticulante, y ii) al menos un compuesto amínico, que tiene al menos un átomo de nitrógeno terciario y al menos un grupo hidroxilo, como catalizador. Las formulaciones de laca según la invención pueden ser, en particular, formulaciones de laca de 2K-poliuretano. Como componente A) , la formulación de laca de 2 componentes según la invención contiene al menos una dispersión de resina acuosa, no funcional o hidroxifuncional.
Como componente A) se pueden utilizar, en especial, todas las dispersiones de resina habituales en la tecnología de recubrimiento con poliuretanos 2K acuosos. Este tipo de dispersiones y su uso como aglutinante en sistemas de poliuretano 2K acuosos son, en principio, conocidas. Se trata, por ejemplo, de las resinas de poliéster, resinas poliacrílicas, resinas de poliuretano, resinas de poliurea o resinas de policarbonato acuosas o dispersables en agua habituales, tal como se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A 358 979, EP-A 469 389, EP-A 496 205, EP-A 557 844, EP-A 583 728, WO 94/03511, WO 94/20559, WO 94/28043 y WO 95/02005. También es posible el uso de cualquier mezcla de diferentes dispersiones de las citadas resinas, así como el uso de las llamadas dispersiones híbridas, en las que se combinan diversos aglutinantes del tipo anteriormente mencionado ya durante la fabricación. En el lacado de las piezas para el interior del automóvil se utilizan, en especial, sistemas de laca que imparten un "efecto softfeel", es decir, una sensación especial al tacto Cháptica ' , o "tacto"), a la superficie lacada. Esta sensación al tacto puede describirse con conceptos tales como aterciopelado, blando, gomoso o cálido, en tanto que, por ejemplo, en la superficie de una carrocería lacada de automóvil y, también, en placas de material sintético no lacadas o recubiertas con laca incolora o protectora (por ejemplo, ABS, PC o PMMA) , la sensación es fría y lisa. Resulta posible lograr un tacto adecuado especialmente mediante el uso de dispersiones de poliéster y/o dispersiones de poliuretano como componente A) de la formulación de laca de 2 componentes, razón por la que se prefiere el empleo de dispersiones de poliéster y/o poliuretano como componente A) . De forma especialmente preferida, se utilizan dispersiones de poliuretano como componente A) . Las dispersiones de poliuretano no funcionales, es decir, exentas de grupos hidroxilo, que se utilizan de forma especialmente preferida como componente A) , aparecen descritas, por ejemplo, en el documento DE-A 2 651 506 (pág. 6, líneas 1-13) o DE-A 1 570 615 (pág. 2, línea 9; pág. 3, línea 3) . Adicionalmente, se utilizan de manera especialmente preferida como componente A) dispersiones acuosas de poliésterpoliuretano, tal como se describen en el documento EP-A 0 496 205 o EP-A 0 669 352. También se usan de forma especialmente ventajosa las dispersiones de poliuretano, con una elevada fracción de policarbonatos, que se describen en el documento EP-A 1 418 192. De este modo, estas dispersiones se incluyen en la presente invención. Las dispersiones de resinas hidroxi-funcionales, que se utilizan de forma especialmente ventajosa en relación con esta invención y, de este modo, se incluyen en la misma, aparecen descritas en el documento EP 994 136 Al. Con respecto al peso total de la formulación de laca según la invención lista para su uso, la cantidad de componente A) asciende, típicamente, a 40 hasta 90% en peso, preferentemente 50 hasta 80% en peso y, en especial, 60-70% en peso. Como componente B) , la formulación de laca de 2 componentes según la invención contiene, preferentemente, un componente endurecedor compuesto por al menos un poliisocianato dispersable en agua. Los poliisocianatos dispersables en agua, que se utilizan como componente B) según la invención y su uso como componente endurecedor para lacas de poliuretano de 2 componentes diluibles en agua, son conocidos. poliisocianatos apropiados se preparan, típicamente, por modificación hidrófila de poliisocianatos de laca alifáticos a base de hexametilen-diisocianato (HDI), 1 -isocianato-3, 3, 5-trietil-5-isocianato-metil-ciclohexano (isoforon-diisocianato, IPDI), y/o bis (isocianato-ciclohexil) -metano. Por isocíanatos de laca deben entenderse, en especial, los derivados de los diisocianatos anteriormente citados, que tienen estructuras biuret-, uretano-, uretdiona-, alofanato-, y/o isocianurato en sí conocidas, que se sintetizan después de su preparación de manera en sí conocida, preferentemente por destilación, y a los que se puede liberar del exceso de diisocianato de partida hasta un contenido residual menor que 0,5%, sin estar limitados a los mismos. Poliisocianatos de laca apropiados se describen, por ejemplo, en J. Prakt . Chem. 336 (1994), pág. 185-200. Los procedimientos para preparar polilsocianatos de laca apropiados se describen, por ejemplo, en las memorias de patente de EE.UU. 3 124 605, 3 358 010, 3 903 126, 3 903 127, 3976622 ó 4324879. La modificación hidrófila de los poliisocianatos de laca se puede llevar a cabo de forma aniónica, catiónica o no iónica a través de emulsionantes internos o externos. Por ejemplo, en las memorias de patente EP-A 443 138, EP-A 469 389, EP-A 486 881, EP-A 510 438, EP-A 540 985, EP-A 645 410, EP-A 697 424 o EP-A 728 785 se describen poliisocianatos modificados de manera hidrófila. Resulta posible efectuar una hidrofilización de los poliisocianatos, por ejemplo, mediante la reacción con poliéster-alcoholes hidrófilos monovalentes asociados con las cantidades deficitarias de grupos isocianato. La preparación de estos poliisocianatos hidrofilizados se describe, por ejemplo, en el documento EP-A 0 540 985 (pág. 3, línea 55 — pág. 4, línea 5) . También son muy adecuados los poliisocianatos que contienen grupos alofanato, descritos en el documento EP-A 0 959 087 (pág. 3, líneas 39-51), que se pueden preparar por la reacción de poliisocianatos pobres en monómeros con poliéster-alcoholes de óxido de polietileno, bajo condiciones de síntesis de alofanatos, así como con poliisocianatos hidrofilizados con grupos iónicos, tal como se describen en el documento EP-A 1 287 052-A1. Igualmente, resulta posible la hidrofilización por la adición de emulsionantes externos habituales en el comercio, del tipo mencionado, por ejemplo, en el documento EP-A 835 889. Adicionalmente, es posible utilizar mezclas de poliisocianatos de laca modificados de forma hidrófila con poliisocianatos de laca no modificados. En estas mezclas, los poliisocianatos de laca modificados de forma hidrófila asumen la función de un emulsionante externo. Con respecto al peso total de la formulación de laca según la invención, lista para su uso, la cantidad de componente B) asciende, típicamente, a 5 hasta 40% en peso, preferentemente 10 hasta 30% en peso y, de forma especialmente preferida, a 15 hasta 25% en peso. La formulación de laca según la invención contiene, preferentemente, menos de 10-20% en peso, de forma especialmente preferida <8% en peso o <5% en peso (referido a la formulación total) de cargas, pigmentos, coadyuvantes y aditivos en total. Bajo determinadas circunstancias, la formulación puede contener, por lo tanto, también más que 5% en peso de las citadas sustancias. Las formulaciones de laca según la invención contienen como componente C) cargas, pigmentos, coadyuvantes y aditivos en sí conocidos de la tecnología de lacas acuosas, en una cantidad de, por ejemplo, 1-20% en peso, preferentemente 3-10% en peso y, de forma especialmente preferida, 2-5% en peso, referido al peso total de la formulación de laca lista para su uso. Estos son, por ejemplo, pigmentos orgánicos e inorgánicos, eventualmente cargas tratadas superficialmente, antiadherentes, antiespumantes, espesantes, coadyuvantes de corrimiento, agentes de mateado, coadyuvantes para la dispersión, estabilizadores y/o protectores hidroxílicos del tipo conocido generalmente en la tecnología de lacas. Los pigmentos colorantes se utilizan, preferentemente, en forma de pastas colorantes. También se pueden co-utilizar disolventes orgánicos, en cantidades subordinadas, en la preparación de las formulaciones de laca según la invención. Se trata, en especial, de los co-disolventes conocidos en la tecnología de lacas acuosas tales como, por ejemplo, N-metilpirrolidona, diacetato de propilenglicol o acetato de metoxi-propilo . Las formulaciones de laca especialmente preferidas están diseñadas de forma auto-antiadherente y contienen al menos un antiadherente interno, de modo que en el equipamiento resulta posible renunciar a los antiadherentes externos. Antiadherentes adecuados son todos los antiadherentes a base de cera o silicona descritos para sistemas de laca acuosos, especialmente los del tipo más detalladamente descrito en el documento WO 99/61 215. Preferentemente, los contenidos de los componentes A) , B) y C) suman, en total, 100% en peso. La formulación de laca según la invención se encuentra, preferentemente, esencial o completamente libre de disolventes y plastificantes orgánicos; por ejemplo la suma de los contenidos en la formulación es menor que 1-2% en peso o menor que 0,1 hasta 0,5% en peso. El componente A) puede tener un contenido en agua de >5-10% en peso, por ejemplo >20 o >30% en peso, en especial de aprox. 50-60% en peso. La formulación de laca puede tener un contenido en agua de >5-10% en peso, por ejemplo >20 o >30% en peso. Habitualmente, los diversos integrantes del componente C) se incorporan en el componente A) con ayuda de procedimientos usuales en la tecnología de lacas tales como, por ejemplo, dispersión, formándose de este modo la llamada laca original. Sin embargo, en principio es posible también incorporar determinados integrantes del componente C) en el componente B) . En el marco de la presente invención se llevó a cabo la sorprendente observación de que la velocidad de endurecimiento de las lacas acuosas de 2 componentes, particularmente de las lacas de poliuretano de 2 componentes, se puede incrementar de forma importante cuando estas lacas contienen una combinación de reticulantes de aziridina polifuncional y catalizadores reactivos especiales. Se encontró que esta combinación actúa de forma sinérgica sobre la velocidad de reticulación y hace posible velocidades de endurecimiento desconocidas hasta este momento, pero sin provocar efectos negativos sobre el tiempo de procesamiento o de ciclo de las lacas, o influyendo sobre éstos en grado escaso. Esta observación resulta también sorprendente a la luz del documento WO 2004050617 que se ha dado a conocer recientemente, ya que, en el marco de esta publicación, sólo se describen combinaciones de catalizadores amínicos no reactivos con reticulantes de aziridina polifuncionales, en donde se describe únicamente la acción estabilizadora de los catalizadores amínicos para el reticulante de aziridina en sistemas no acuosos. Del documento 2004050617 no cabe deducir ninguna indicación de eficacia sinérgica de los compuestos de aziridina polifuncionales, que se describen de manera más detallada a continuación, con los catalizadores reactivos, que también se describen de forma más detallada más adelante, en lacas de poliuretano acuosas de 2 componentes. La eficacia catalítica sinérgica de los compuestos de aziridina polifuncionales, utilizables según la invención, con los catalizadores reactivos, utilizables según la in vención, en lacas de poliuretano acuosas de 2 componentes se pone de manifiesto en el marco de los ejemplos reseñados más adelante. Los compuestos de aziridina polifuncionales i) , tales como los que se utilizan en la formulación de lacas según la invención, son en sí conocidos. Compuestos de aziridina adecuados según la invención se utilizan desde hace tiempo para la reticulación de sistemas de lacas que contienen disolventes y, también, acuosos, en especial en sistemas de laca a base de resinas carboxilo-funcionales, y, como componentes de la formulación de la laca, mejoran especialmente la resistencia a los disolventes y a la abrasión. Compuestos de aziridina utilizables según la invención aparecen descritos, por ejemplo, en las solicitudes de patente E.U. 2.596.299, E.U. N° 3.789.034, E.U. 4.563.307, E.U. 2.596.200, E.U. 3.165.375, E.U. 3.197.463, E.U. 3.285.798, E.U. 3.338.885, E.U. 3.597.146, E.U. 3.762.862 o E.U. 4.278.578, cuyas declaraciones se incorporan al presente documento. Los compuestos de aziridina i) utilizables según la invención se seleccionan, preferentemente, del grupo compuesto por productos de adición de Michael de etilenimina no sustituida o eventualmente sustituida a esteres de alcoholes polivalentes con ácidos carboxílicos aß-insaturados, y los productos de adición de etilenimina no sustituida o eventualmente sustituida a poliisocianatos. Los alcoholes pueden ser, en especial, bi- o trivalentes. Los alcoholes pueden estar saturados o ser fenoles. Componentes alcohólicos apropiados para la esterificación con ácidos carboxílicos a, ß- insaturados son, por ejemplo, trimetilolpropano, neopentilglicol, glicerina, pentaeritrita, 1 , -isopropiliden-difenol, y 4, 4' -metilen-difenol. Como ácidos carboxílicos a, ß- insaturados se toman en consideración, por ejemplo, los ácidos acrílico y metacrílico, ácido crotónico, y ácido cinámico. De forma especialmente preferida, la formulación de laca según la invención contiene éster del ácido acrílico. Los correspondientes alcoholes polivalentes de los esteres de ácidos carboxílicos x, ß- insaturados pueden ser, eventualmente, alcoholes cuyas funciones OH han sido parcial o totalmente prolongadas con óxidos de alquileno, de manera mono o polivalente. En este caso puede tratarse, por ejemplo, de los alcoholes anteriormente mencionados, prolongados de manera monovalente o polivalente con óxidos de alquileno, según la enseñanza de la memoria de Patente de EE.UU. 4.605.698, cuyo manifiesto se incorpora a este documento. Ejemplos de aziridinas i) que se utilizan de manera preferente según esta invención son tris- (beta-aziridino) -propionato de trimetilol-propano, di- (beta-aziridino) propionato de neopentilglicol, tris- (beta-aziridino) -propionato de glicerina, tetra- (beta aziridino) -propionato de pentaeritrita, di- (beta-aziridino) -propionato de 4,4'-isopropiliden-difenol, di- (beta-aziridino) -propionato de 4, 4' -metilen-difenol, 1,6- hexametilen-di- (N,N-etilen-urea) , 4, 4' -metilen-bis- (fenil-N,N-etilen-urea) , 1 , 3, 5-tris- (co-hexametilen-N,N-etilen-urea) -biuret, y sus mezclas. Las aziridinas pueden ser, por tanto, especialmente beta-aziridinas o aziridinas del tipo biuret. Los compuestos de aziridina polifuncionales i) pueden estar sustituidos, eventualmente, en sus unidades aziridina. Los compuestos de aziridina polifuncionales i) se utilizan preferentemente según la invención en una cantidad de 0,5% en peso hasta 3,0% en peso y, de forma especialmente preferida, de 0,7% en peso hasta 1,5 ó 2,0% en peso (referido al peso total del componente A) . Eventualmente, el al menos un compuesto de aziridina puede estar presente también en una cantidad de 0,1 hasta <0,5% en peso, o >3,0 hasta 5,0% en peso. El al menos un compuesto de amina ii) del componente A) , que actúa como catalizador reactivo, se utiliza preferentemente según la invención en una cantidad de 0,2% en peso hasta 2,0% en peso y, de forma especialmente preferida, de 0,5% en peso hasta 1,5% en peso (referido al peso total del componente A) ) . Eventualmente, el al menos un compuesto de amina se puede utilizar también en una cantidad de 0,1 hasta <0,2% en peso o >2,0 hasta 5,0% en peso. Catalizadores amínicos apropiados ii) contienen al menos un átomo de nitrógeno terciario y al menos un grupo hidroxilo, eventualmente también dos, tres o más grupos hidroxilo. Estos catalizadores son, en principio, conocidos de la tecnología de los poliuretanos, y se designan habitualmente como catalizadores reactivos. Ejemplos de catalizadores adecuados son alquil-alcanolaminas derivadas de etanolamina, propano-lamina o iso-propanolamina tales como N-metil- o N-etil-dietanolamina, N,N-dimetil- o N ,N-dietil-etanolamina, N-metil-dipropanolamina, N-metil-diisopropanolamina, N,Ndimetil-propanolamina o N,N-dimetil-isopropanolamina. De acuerdo con la invención, se puede utilizar además como componente i) 2- (2-dimetil-aminoetoxi) etanol . Los catalizadores amínicos ii) que se utilizan de manera preferida tienen al menos dos átomos de nitrógeno terciario y al menos un grupo hidroxilo, por ejemplo, también dos, tres o más. El catalizador a ínico puede tener, eventualmente, también 3 ó más átomos de nitrógeno terciario. Los compuestos amínicos tienen, preferentemente, un peso molecular mayor o igual a 140 g/mol. Ejemplos de catalizadores utilizables de forma preferente son N- (3-dimetilamino-propil) -N ,N-diiso propanolamina, éter bis-amino-etílico de N,N,N' -trimetil-N' -hidroxietilo, N,N-bis- (3-dimetilaminopropi1) -N-isopropilamina, o N,N,N' -trimetil-aminoetil-etanolamin-etilen-diamina. Se prefiere de forma especial el uso de N,N-bis- (3-dimetilaminopropil) -N-isopropanolamina como compuesto de amina ii) . Queda entendido gue los componentes i) y ii) pueden contener, respectivamente, uno de los compuestos mencionados, o una mezcla de varios de ellos. La fabricación de los sistemas de recubrimiento acuosos, listos para su uso, se lleva a cabo, habitualmente, de manera que los componentes i) y ii) del componente A) se agregan después o durante la fabricación de la laca original. La laca original tiene en su forma lista para ser usada una excelente estabilidad de almacenamiento a temperatura ambiente (20°C) de aprox. 6 meses.
De modo preferente, el componente de isocianato B) se incorpora inmediatamente antes de la aplicación a la laca original. En función de la hidrofilia del componente B) puede resultar conveniente preparar, en primer lugar y bajo cizallamiento, una dispersión acuosa del componente B) , y mezclarla entonces con la laca original. Después de mezclar la laca original con el componente B) , la laca tiene un tiempo de procesamiento de aprox. 3-6 horas. La mezcla, en este caso, se puede llevar a cabo de forma manual o, preferentemente, utilizando mezcladoras convencionales. Los sistemas de laca según la invención, gracias a su rápida velocidad de endurecimiento, son especialmente adecuados para ser usados como "In-Mold Coatings". Objeto de la presente invención es también, por lo tanto, el uso de estas formulaciones de laca de 2 componentes como "In-Mold Coating" para la fabricación de piezas preformadas, en particular de piezas para automóvil y, preferentemente, para la fabricación de piezas para el interior del automóvil. En el procedimiento según la invención, la aplicación de las formulaciones de laca según la invención tiene lugar mediante la aplicación por pulverización, con ayuda de robots o pistolas de pulverización convencionales. El secado de la laca se lleva a cabo mediante un breve período de calentamiento a temperaturas máximas de 80°C, preferentemente de 70 °C como máximo, en un molde cerrado. El tiempo de secado es extremadamente corto. Por medio de la formulación de laca según la invención, el tiempo de secado habitual, después de la aplicación de un lacado de 10 hasta 100 µm, típicamente 30 hasta 60 µm, por ejemplo, 50 µm, en el molde, y después de un tiempo de ventilación apropiado, no es mayor de 4 minutos, preferentemente no superior a 3 minutos y, por ejemplo, de aprox. 2 minutos. El período de ventilación del aire existente y en el molde cerrado no debe ser mayor, preferentemente, que 150 ó 200 seg, por ejemplo, 100 seg. Después del secado de los ?ln-Mold Coatings", y en el marco de un procedimiento RIM, es posible incorporar en el molde lacado una formulación de poliuretano compacta o espumada de reacción rápida, según el estado de la técnica o, eventualmente, otra formulación de material sintético, endureciéndolo hasta formar una pieza preformada mediante tratamiento térmico. Después de su endurecimiento, la pieza preformada lacada se puede extraer y utilizarla para su uso posterior. De esta manera, es posible fabricar piezas preformadas con una superficie libre de defectos. No obstante, las formulaciones de laca según la invención se utilizan preferentemente para fabricar pieles de poliuretano. El procedimiento para fabricar estas pieles de poliuretano destinadas al interior del automóvil se corresponde con el estado de la técnica y se lleva a cabo de manera análoga a los procedimientos descritos en los documentos WO 93/23237, EP-A 1 112 838, WO 99/61216, y WO 98/333634. Las pieles de poliuretano obtenidas con el empleo de las formulaciones de laca según la invención exhiben una superficie ópticamente homogénea en su totalidad y un tacto agradable. La superficie posee una buena resistencia al envejecimiento, a la abrasión y a UV, así como una marcada resistencia a productos de limpieza tales como limpia-cristales, quitamanchas o productos para la limpieza de materiales sintéticos. La esencia de la invención se explicará con más detalle en los siguientes ejemplos. Ejemplos: En los siguientes Ejemplos, todos los datos expresados en partes o % se refieren al peso. La laca original pigmentada se fabrica mediante la mezcladura sucesiva de los componentes, a una velocidad de agitación baja, en un dispositivo de dispersión de alto rendimiento, habitual en el comercio. El componente isocianato se agregó a la laca original pigmentada inmediatamente antes del procesamiento, incorporándolo por mezcladura a una baja velocidad de agitación en un dispositivo de dispersión de alto rendimiento, habitual en el comercio. Ejemplo 1 (según la invención) Fabricación de una formulación de laca de 2 componentes a base de un aglutinante no uncional : Fabricación de una laca original 87,5% de Alberdingk U 420 (aglutinante para lacas disponible en el comercio, de la compañía Alberdingk & Boley, Krefeld, contenido en sólidos 40%) , 0,3% de butilglicol, 0,3% de hexilglicol, 1,8% de agua desionízada, 0,2% de Foamex 825 (antiespumante disponible en el comercio, de la compañía Goldschmidt) , 1,0% de Jeffcat ZR 50 (N,N-bis- (3-dimetilaminopropil) -N- isopropilamina, catalizador de la compañía Huntsman, Everberg, Bélgica) 2,9% de pasta de mateado a base de Acemat OK 412 de la compañía Degussa, 1,0% de reticulante CX 100 (reticulante de poli-aziridina trifuncional, de la compañía Neoresins, Waalwijk, Holanda) aprox. 5% de agua desionizada (viscosidad de procesamiento = 15 seg (viscosímetro de Ford, 4 m ) ) Fabricación de una ln-Mold Coating según la invención Para fabricar una In-Mold Coating según la invención, se pigmento la laca original con 8% en peso de una preparación de pigmento gris, a base de hollín y dióxido de titanio. Se mezclaron 100 partes en peso de la laca original preparada de esta forma con 20 partes en peso de una mezcla de poliisocianatos dispersable en agua, disponible en el comercio, basada en hexametilen-diisocianato (Bayhydur LS 2319 de Bayer AG, Leverkusen, solución al 66% en acetato de metoxi-propilo, contenido en NCO = 12,0%). La laca tuvo un tiempo de procesamiento de 300 minutos (23°C) . Un molde (temperatura del molde 80°C) recubierto con un antiadherente (Acmos 3641-82 de la compañía Acmos Chemie Bremen) se recubrió por pulverización con la ln-Mold Coating según la invención recién preparada, obteniéndose un espesor de la película seca de 30-60 µm. Para fabricar una piel de poliuretano, se incorporó al molde, después de un período de ventilación de 100 segundos, un sistema de poliuretano de 2 componentes, disponible en el comercio para fabricar pieles de poliuretano (Elastoskin 4639/107 con ISO 134/31, de la compañía Elastogran, Lemfórde) , y el molde se cerró. Después de 120 segundos, se pudo retirar sin ningún problema la piel lacada. El análisis de la piel fabricada de esta forma se llevó a cabo de acuerdo con la directriz DBL 5381. Los resultados del análisis aparecen en la Tabla 1. Ejemplo 2 (según la invención) Fabricación de una formulación de laca de 2 componentes a base de un aglutinante no ncional : La laca original se fabricó de la manera descrita en el Ejemplo 1, pero como catalizador se utilizó 08% de Jeffcat DPA (catalizador de 3-dimetilamino-propilamino-l, 1' -bis-(propan-2-ol) , de la compañía Huntsman, Everberg, Bélgica) en lugar de Jeffcat ZR 50. Para fabricar una ln-Mold Coating según la invención, la laca original se pigmento con 8% en peso de una preparación de pigmento a base de hollín y dióxido de titanio. 100 partes en peso de la laca original elaborada de esta forma se mezclaron con 18 partes en peso de una mezcla de poliisocianatos dispersable en agua, disponible en el comercio, a base de hexametilen-diisocianato (Bayhydur 3100 de Bayer AG, Leverkusen, solución al 66% de acetato de metoxi-propilo, contenido en NCO 11,5%) •; La laca tuvo un tiempo de procesamiento de 240 minutos (23°C) . La fabricación de una piel de poliuretano recubierta se llevó a cabo como se ha descrito en el Ejemplo 1. Los resultados del análisis se recogen en la Tabla 1. Ejemplo 3 (según la invención) Fabricación de una formulación de laca de 2 component©s a base de un aglutinante OH-funcional: Fabricación de una laca original 76% de Synthoester DSP-2002-248 (aglutinante OH-funcional acuoso, de la compañía Synthopol Chemie, Buxtehude, a base de poliéster-poliuretano, índice de OH 67) 0,3% de butilglicol, 0,3% de hexilglicol, 8,9% de agua desionizada, 0,2% de Foamex 825 (antiespumante disponible en el comercio, de Tego Chemie Service GmbH, Essen) , 1,0% de Jeffcat ZR 50 (N,N-bis- (3-dimetilaminopropil) -N- isopropilamina, catalizador de la compañía Huntsman, Everberg, Bélgica) , 2,9% de pasta de mateado Acemat OK 412, de la compañía Degussa, 10% de reticulante CX 100 (reticulante de poli-aziridina trifuncional, de la compañía Neoresins, Waalwijk, Holanda) 2,0% de antiadherente acuoso, preparado según el documento WO 99/61215, Ejemplo 2 aprox. 7,4% de agua desionizada (viscosidad de procesamiento = 15 seg (viscosímetro de Ford, 4 mm) ) Para fabricar ln-Mold Coatings según la invención, se pigmento la laca original con 8% en peso de una preparación de pigmento gris, a base de hollín y dióxido de titanio. Se mezclaron 100 partes en peso de la laca original pigmentada, preparada de esta forma con 18 partes en peso de una mezcla de pollisocianatos dispersable en agua, disponible en el comercio, basada en hexametilen-diisocianato (Bayhydur LS 2319 de Bayer AG, Leverkusen, solución al 66% en acetato de metoxi-propilo, contenido en NCO = 11,5%). La laca tuvo un tiempo de procesamiento de 300 minutos (23 °C) . La fabricación de la piel de uretano recubierta se llevó a cabo de la forma descrita en el Ejemplo 1, si bien en este caso el molde no se recubrió con antiadherente. La piel de poliuretano recubierta pudo ser retirada sin ningún problema después de su endurecimiento, bajo las condiciones del Ejemplo 1 (temperatura del molde 80 °C, tiempo de ventilación 100 seg, tiempo de endurecimiento 120 seg) . Los resultados del análisis aparecen en la Tabla 1. Ejemplo 4 Ejemplo comparativo, no conforme con la invención Se preparó una laca original según el Ejemplo 1, pero, sin embargo, no se agregó ningún reticulante de aziridina. La reticulación de la laca original con la mezcla de poliisocianatos y la fabricación de la piel de poliuretano se llevaron a cabo de la forma descrita en el Ejemplo 1. La laca tuvo un tiempo de procesamiento de 300 minutos (23°C) . Después del endurecimiento bajo las condiciones del Ejemplo 1 (temperatura del molde 80°C, tiempo de ventilación 100 seg, tiempo de endurecimiento 120 seg) , la laca todavía no se había endurecido y al extraer la piel de poliuretano se produjo desprendimiento parcial de laca. Después de elevar la temperatura del molde a 100 °C, se repitió la fabricación de la piel de uretano. Los resultados del análisis se recogen en la Tabla 1. Elemplo 5 Ejemplo comparativo, no conforme con la invención. Se preparó una laca original según el Ejemplo 1, si bien se utilizó un catalizador amínico libre de grupos hidroxilo (TD-33A, trietilendiamina, disuelta al 33% de dipropilenglicol de la compañía Huntsman, Everberg, Bélgica) .
La reticulación de la laca original con la mezcla de poliisocianatos y la fabricación de la piel de poliuretano se llevaron a cabo de la forma descrita en el Ejemplo 1. La laca tuvo un tiempo de procesamiento de 90 minutos (23°C) . Después del endurecimiento bajo las condiciones del Ejemplo 1 (temperatura del molde 80°C, tiempo de ventilación 100 seg, tiempo de endurecimiento 120 seg) , la laca todavía no se había endurecido y, al retirar la piel de poliuretano, se produjo el desprendimiento parcial de la laca. Después de elevar la temperatura del molde a 100 °C, se repitió la fabricación de la piel de poliuretano. Los resultados del análisis se encuentran recogidos en la Tabla Tabla 1: Resultados del ensayo técnico de la laca, en conformidad con la directriz DBL 5381 4.14 Resist. abrasión (GMS4) 4.14.1 seco 4.14.2 húmedo 4.14.3 Limpia-cristales 4.14.4 Quitamanchas DC 4.14.5 Limp. plásticos OC 4.15 Limpieza - A base de jabón neutro (GMS 5) - Llmp. plásticos DC (GMS 5) - Quitamanchas DC (GMS 3-4) - Bencina (GMS 3-4) - Limp. de cueros - Limpia-cristales 4.16 Variación del color -Ensayo envejec-miento 21d/210°C -Envejecimiento por luz caliente (pvl303) > incremento brillo tras iluminación Evaluación visual Adherencia al sustrato Requisito totalmente satisfecho Requisito no satisfecho Requisito satisfecho Resist: Resistencia; DC: Daimler-ChryslTr; Limp. plásticos: limpiador de material sintético; GMS: escala de grises para evaluar el amarilleo; PV 303: Norma de VW para determinar la resistencia lumínica de piezas en el interior del automóvil.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES 1) Formulación de laca de 2 componentes, que contiene
  2. A) 40 hasta 90% en peso (referido a la formulación total) de al menos una dispersión acuosa de resina no funcional o hidroxi-funcional, B) 5 hasta 40% en peso (referido a la formulación total) de al menos un componente endurecedor con un contenido en grupos isocianato libres de 10 hasta 23% en peso (referido a la resina sólida) , C) Cargas, pigmentos, coadyuvantes y aditivos, en una cantidad en porcentaje en peso complementaria hasta 100% caracterizada porque el componente A) contiene i) al menos un compuesto de aziridina polifuncional como reticulante, y ii) al menos un compuesto de amina, que contiene al menos un átomo de nitrógeno terciario y al menos un grupo hidroxilo, como catalizador. 2. Formulación de laca de 2 componentes según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente A) contiene un reticulante de poliaziridina i) con al menos 3 grupos aziridina por molécula.
  3. 3. Formulación de laca de 2 componentes según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el compuesto de aziridina i) se halla presente en un contenido de 0,5 hasta 3,0% en peso (referido al peso total del componente A)).
  4. 4. Formulación de laca de 2 componentes según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el componente A) contiene, como catalizador, un compuesto de amina ii) con al menos 2 átomos de nitrógeno por molécula.
  5. 5. Formulación de laca de 2 componentes según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el compuesto de amina ii) tiene un peso molecular de al menos 140 u.
  6. 6. Formulación de laca de 2 componentes según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el compuesto de amina ii) se halla presente en un contenido de 0,2 hasta 2,0% en peso (referido al peso total del componente A) .
  7. 7. Procedimiento para fabricar piezas preformadas en un procedimiento de In Mold Coating, caracterizado porque como laca de In-Mold Coating se utiliza una formulación de laca según una de las reivindicaciones 1 a 6.
  8. 8. Procedimiento para fabricar piezas preformadas en un procedimiento de In Mold Coating según la reivindicación 7, caracterizado porgue como laca de In-Mold Coating se aplica una formulación de laca según una de las reivindicaciones 1 a 6, con un espesor de capa de 10 hasta 100 µm, (referido al espesor de la capa seca) sobre una superficie de molde a una temperatura de 60-80 °C y, después de un período de ventilación apropiado y un tiempo de secado consecutivo, en un molde cerrado, no mayor que 4 minutos, se aplica una capa elastómera de poliuretano o una capa distinta de material sintético que, eventualmente, tras la adición de otra capa o etapas procedimentales adicionales, se retira con la capa de laca del molde.
  9. 9. Procedimiento para fabricar piezas del interior del automóvil con un recubrimiento In-Mold o una capa In-Mold de una laca, caracterizado porque como laca de In Mold Coating se utiliza una formulación de laca según una de las reivindicaciones 1 a 6.
  10. 10. Procedimiento para fabricar pieles de poliuretano con un recubrimiento In Mold de una laca, caracterizado porque como laca de In-Mold Coating se utiliza una formulación de laca según una de las reivindicaciones 1 a 6. EXTRACTO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a formulaciones de laca acuosas de 2 componentes especiales, basadas en endurecedores de isocianato funcionales y resinas diluibles en agua, que contienen reticulantes de aziridina funcionales y catalizadores amínicos. La invención se refiere también al uso de estas formulaciones de laca de 2 componentes como "ln-Mold Coating" en la fabricación de piezas preformadas.
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