MXPA00006988A - Metodo de lanqueado anodico por elelctroinmersion. - Google Patents
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Abstract
Se describe un método para revestimiento anódico de laca por electroinmersión, en el que el medio de revestimiento que se consume en un baño anódico de electroinmersión es compensado por un material de rellenado anódico subneutralizado, caracterizado porque el material de rellenado comprende un primer componente de vehículo aglutinante acuoso y libre de solventes con un contenido de sólidos de 40 a 70%en peso, un valor MEQ de 15 a 40 y un contenido de solvente orgánico de=0.5%en peso, y un segundo componente de resina de pasta acuoso y que contiene pigmento con un contenido de sólidos de 60 a 75%en peso, un valor MEQ de 5 a 15 y un contenido de solvente orgánico de=1.0%en peso, en donde el primero y segundo componentes están presentes en una relación en peso de 1:1 a 4:1 y la mezcla del primero y segundo componentes tiene un contenido de sólidos de 45 a 73%en peso, un contenido de solvente de=0.75%en peso y un valor MEQ que es 50 a 70%más bajo que el valor MEQ del baño de electroinmersi
Description
METODO DE LAQUEADO ANODICO POR ELECTROINMERSION
MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente invención se refiere a un método para producir un revestimiento anódico de laca por electroinmersión (ADL) usando un baño de revestimiento de laca por electroinmersión (baño ADL) que es bajo en contenido de solventes o está libre de solventes, en el que no es necesario llevar a cabo electrodiálisis en el baño de EDL para mantener los parámetros de baño y revestimiento. Por lo tanto, tampoco es necesario descartar el material ultrafiltrado en una base regular. El principio del revestimiento anódico de laca por electroinmersión (ADL) se describe en la literatura y ya se ha probado en la práctica. Incluso después de la introducción del revestimiento catódico de laca por electroinmersión (CDL), el revestimiento anódico por electroinmersión es todavía un método de revestimiento ampliamente usado, particularmente para el revestimiento de productos industriales. Esto se debe primero al gran número de instalaciones de revestimiento anódico existentes, y segundo a la adecuada calidad de materiales de revestimiento anódicos que se logra en estos días. Además, ciertos materiales, tales como aluminio por ejemplo, pueden ser aplicados más ventajosamente usando composiciones anódicas más que catódicas de laca por electroinmersión. En el revestimiento anódico de laca por electroinmersión una pieza de trabajo que tiene una superficie eléctricamente conductora que comprende un metal o un material de plástico eléctricamente conductor o que comprende un substrato que está provisto con un revestimiento eléctricamente conductor es colocado en un baño ADL acuoso y es conectado como un ánodo a una fuente de corriente directa. El baño ADL consiste en una dispersión acuosa, por ejemplo, una suspensión o emulsión, o en una solución acuosa de uno o más vehículos aglutinantes que se han hecho por lo menos parcialmente dispersables o solubles en agua mediante la formación de sal con agentes neutralizadores orgánicos o inorgánicos, y de pigmentos, extensores, aditivos y otras sustancias auxiliares que se dispersan en el mismo. Cuando se aplica una corriente eléctrica de CD, las partículas de polímero de la dispersión acusa del baño ADL emigran al ánodo y reaccionan de nuevo allí con los iones formados durante la electrólisis del agua, la cual procede simultáneamente, para formar un polímero insoluble en agua que se coagula a partir de la fase acuosa y es depositado, con los aditivos dispersos en el mismo, como una película de laca sobre el ánodo (Metalloberfláche 31 (1977) 10, págs. 455 a 459). Los baños ADL usuales son operados continuamente, es decir, los substratos descritos arriba son sumergidos y revestidos en un tanque de laca por electroinmersión llenado con medio de revestimiento. Posteriormente los sólidos son arrastrados fuera del baño ADL y el agente neutralizante se libera en el baño ADL al mismo tiempo. Para mantener los parámetros de revestimiento y la calidad de la constante de revestimiento, es necesario añadir material de rellenado con un contenido de sólidos incrementado al baño ADL para compensar los sólidos arrastrados y para compensar el agente neutralizante liberado en el baño ADL y mantener así el valor MEQ deseado. En principio, hay dos procedimientos de compensación que se emplean para compensar los sólidos arrastrados fuera del baño ADL y para compensar el agente neutralizante liberado. El material de rellenado añadido con un contenido de sólidos incrementado es neutralizado en un menor grado que el baño ADL, y el agente neutralizante que es liberado se requiere para la dispersión y homogeneización del material de rellenado en el baño ADL y es por lo tanto consumido. La compensación también puede llevarse a cabo usando material de rellenado completamente neutralizado. Sin embargo, los costos de equipo se incrementan de esta manera, toda vez que el agente neutralizante que es liberado tiene que ser removido por medio de (electro)diálisis (Glasurit-Handbuch 1984, pág. 377 y Willibald Machu "Elektrotauchlackierung", Verlag Chemie GmbH Weinheim/Bergstra e, 1974, pág. 166). El agente neutralizante que es liberado durante la operación de revestimiento también puede ser removido descartando el material ultrafiltrado en una base regular. Cuando la compensación del agente neutralizante que es liberado durante la operación de revestimiento se lleva a cabo por medio de un material de rellenado con un menor grado de neutralización, éste último requiere de un alto contenido, de hasta aproximadamente 15% en peso, de solventes orgánicos, ya que de otra manera es inestable y su viscosidad es muy alta, y no puede ser incorporado en el material de revestimiento, el cual puede contener más de 90% de agua. Medios de revestimiento de este tipo se describen, por ejemplo, en DE-A-32 47 756. En el documento Farbe und Lack 103, número 6/97, pág. 26, hay una referencia a un nuevo sistema de un solo componente anódico y ambientalmente amigable (sistema 1 C) para revestimiento de laca por electroinmersión. Sin embargo, la pasta de rellenado, la cual es la forma en la que se suministra el material de rellenado, aún contiene siempre 6% de solventes orgánicos, y el baño todavía contiene siempre 0.5% de solventes orgánicos cuando está en operación. Sin embargo, los altos contenidos de solvente son indeseables debido a la contaminación del aire saliente y el agua de desecho, en donde el uso total de sustancias es calculado con base en regulaciones legales. Para remover el agente neutralizante que es liberado durante la operación de revestimiento, los cátodos en el baño ADL también pueden ser acomodados en células de diálisis relavables (electrodiálisis) y el agente neutralizante que se forma ahí puede ser descartado, o el material de revestimiento puede someterse, continua o discontinuamente, a un paso de ultrafiltración, siendo descartado el material ultrafiltrado que se produce de esta manera en una base regular. Los dispositivos de electrodiálisis de este tipo no se usan en la mayoría de los baños ADL, debido de costos de capital incrementados y a costos de mantenimiento e inspección más altos. Además, el descartar regularmente material ultrafiltrado o dializado da como resultado un costo incrementado del procesamiento del agua de desecho y es por lo tanto indeseable. La formación de baños de laca por electroinmersión con material completamente neutralizado, que consiste de uno o dos componentes, se conoce de la literatura (Glasurit-Handbuch 1984, pág. 377) y se describe ahí usado revestimiento catódico de laca por electroinmersión como un ejemplo. Sin embargo, como se mencionó antes, el uso de electrodiálisis y del descarte del dializado es absolutamente necesario en el procedimiento descrito ahí. El objetivo de la presente invención era por lo tanto proveer un método para producir una composición acuosa de revestimiento, la cual tuviera un bajo contenido de solventes o estuviera libre de solventes, para el revestimiento anódico de laca por electroinmersión, para el cual, cuando se use para el revestimiento de substratos conductivos en un baño ADL, no sea necesario remover el agente neutralizante que es liberado durante la operación de revestimiento por un dispositivo de electrodiálisis para mantener los parámetros de baño y revestimiento, y una cantidad considerable de material ultrafiltrado no tenga que ser descartada en una base regular. Sorprendentemente, este objetivo se ha logrado mediante el uso de un material anódico de rellenado que consiste de un componente de vehículo aglutinante acuoso libre de pigmento y un componente de resina de pasta acuosa con que contiene pigmento para compensar al material de revestimiento consumido durante el revestimiento con laca por electroinmersión y para el agente neutralizante que es liberado al mismo tiempo, material anódico de rellenado que es subneutralizado a un grado tal que cuando se añade al baño ADL compensa el agente neutralizante liberado ahí, y el cual no obstante sólo contiene pequeñas cantidades de solventes orgánicos. Por lo tanto, la presente invención se refiere primero a un método para el revestimiento anódico por electroinmersión, en el que el medio de revestimiento que es consumido en un baño anódico de electroinmersión es compensado por un material anódico de rellenado subneutralizado, el cual se caracteriza porque el material de rellenado comprende: A) un componente de vehículo aglutinante acuoso libre de pigmento con un contenido de sólidos de 40 a 70% en peso, un valor MEQ de
15 a 40 y un contenido de solvente orgánico de < 0.5% en peso, y B) un componente de resina de pasta acuosa que contiene pigmento con un contenido de sólidos de 60 a 75% en peso, un valor MEQ de 5 a 15 y un contenido de solvente orgánico de < 1.0% en peso, en donde A) y B) están presentes en una relación en peso de 1 :1 a 4:1 y la mezcla de A) y B) tiene un contenido de sólidos de 45 a 73% en peso, un contenido de solvente de < 0.75% en peso y un valor MEQ que es 50 a 70% más bajo que el valor MEQ del baño de electroinmersión. El contenido de sólidos de los componentes A) y B) puede medirse, de acuerdo con la norma DIN EN ISO 3251 por ejemplo, durante 30 minutos a 180°C. El contenido de sólidos del componente A) es preferiblemente de 45 a 65% en peso. El contenido de sólidos del componente B) es preferiblemente de 60 a 75% en peso.
El valor MEQ del componente A) es preferiblemente de 20 a 35, y el valor MEQ del componente B) es preferiblemente de 5 a 10. El valor MEQ es una medición del contenido del agente neutralizante en una laca acuosa. Se define como la cantidad de miliequivalentes de agente neutralizante con respecto a 100 g de sólidos. El contenido de solvente orgánico del componente A) es preferiblemente < 0.4% en peso, y el del componente B) es preferiblemente < 0.5% en peso. La relación de mezcla del componente (A) al componente (B) varía de 1 :1 a 4:1 , preferiblemente de 2:1 a 3.5:1 con respecto al peso del componente acuoso implicado. La mezcla tiene un contenido de sólidos de 45 a 73% en peso, un contenido de solvente de 0.75% en peso cuando mucho, y un valor MEQ que es 50 a 70% menos, preferiblemente 60 a 70% menos, que el valor MEQ del baño ADL en su estado en el que es capaz del revestimiento. El componente (A) contiene al vehículo aglutinante o vehículos aglutinantes del medio de revestimiento acuoso y también contiene opcionalmente un componente biocida, y contiene agentes de entrelazamiento si es necesario, y también contiene opcionalmente emulsificantes, agentes formadores de película, otros aditivos tales como resinas neutras y aditivos de laca normales tales como estabilizadores de luz y abrillantadores ópticos por ejemplo. El componente (B) contiene una o más resinas de pasta, pigmentos y/o extensores, contiene opcionalmente un componente biocida y contiene agentes de entrelazamiento si es necesario, y también contiene opcionalmente agentes formadores de película y aditivos de laca normales, así como otros aditivos, tales como aquellos que pueden estar contenidos en el componente (A) por ejemplo. Los sistemas de vehículo aglutinante que son adecuados para usarse como vehículos aglutinantes del componente (A) comprenden todos aquellos con un número de ácido de 20 a 150, preferiblemente 20 a 120, y un número de hidroxilo de 20 a 150, preferiblemente 60 a 120, tales como aquellos que se conocen para sistemas de revestimiento acuosos, particularmente para revestimientos anódícos de laca por electroinmersión. Ejemplos de los mismos incluyen resinas de poliéster, poliacrilato y poliuretano; resinas de poliéster o poliuretano modificadas, tales como resinas alquídicas por ejemplo, resinas de poliéster uretanizadas o resinas de poliéster o poliuretano acriladas, así como mezclas de estas resinas. Se prefieren las resinas de poliéster. Ejemplos de resinas de poliéster adecuadas en el componente (A) incluyen poliésteres que contienen grupos carboxilo y grupos hidroxilo y los cuales tienen un número de ácido de 20 a 150 y un número de hidroxilo de 20 a 150. Estas se producen mediante métodos bien conocidos por el experto en la técnica, a saber mediante la reacción de alcoholes polihídricos con ácidos carboxílicos polivalentes o anhídridos de ácido carboxílico, y opcionalmente con ácidos monocarboxílicos aromáticos y/o alifáticos también.
El contenido necesario de grupos hidroxilo se obtiene de la manera conocida en la técnica seleccionando adecuadamente el tipo y relaciones cuantitativas de los materiales de partida. Los grupos carboxilo pueden introducirse, por ejemplo, formando un semiéster a partir de una resina de poliéster, la cual haya sido producida anteriormente y la cual contenga grupos hidroxilo, y anhídridos de ácido. Los grupos carboxilo también pueden ser incorporados, por ejemplo, mediante el uso de ácidos hidroxicarboxílicos en conjunto durante la reacción de polimerización de condensación. Los ácidos dicarboxílicos y los polioles pueden ser ácidos dicarboxílicos alifáticos o aromáticos y polioles. Ejemplos de polioles de bajo peso molecular que se usan la producción de los poliésteres incluyen polioles de bajo peso molecular, por ejemplo, dioles tales como alquilenglicoles, por ejemplo etilenglicol, butilenglicol, hexanodiol, bisfenol A hidrogenado y 2,2-butil-etil-propanodiol, neopentilglicol y/u otros glicoles, tales dimetilolciclohexano. También pueden usarse componentes de funcionalidad más alta o mezclas de componentes OH monofuncionales con componentes de funcionalidad más alta, tales como trimetilolpropano, pentaeritritol, glicerol o hexanotriol; poliéteres que sean condensados de glicoles con óxidos de alquileno; o monoéteres de glicoles tales como éstos, por ejemplo, éter monoetílico de dietilenglicol o éter monometílico de tripropilenglicol. El componente de ácido del poliéster consiste preferiblemente en ácidos dicarboxílicos de bajo peso molecular o anhídridos de los mismos que contienen 2 a 18 átomos de carbono en su molécula. Ejemplos de ácidos adecuados incluyen ácido itálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido itacónico y/o ácido 1 ,4-ciclohexano-dicarboxílico. En lugar de estos ácidos, también pueden usarse los ésteres metílicos o anhídridos de los mismos, siempre y cuando existan. Para obtener poliésteres ramificados, también es posible añadir proporciones de ácidos carboxílicos de funcionalidad más alta, tales como ácidos carboxílicos trifuncionales, ácido trimelítico, ácido málico, ácido aconítico o bishidroxietil taurina, así como ácido dimetilolpropiónico, ácido dimetilolbutírico y bisanhídridos. Se prefieren los ácidos policarboxílicos que no forman anhídridos cíclicos. Las resinas de poliéster también pueden modificarse, por ejemplo mediante la incorporación de compuestos insaturados o de compuestos que contengan grupos isocianato, o mediante polimerización parcial o de injerto con compuestos etilénicamente insaturados. Ejemplos de poliésteres que se prefieren en el componente (A) incluyen poliésteres que contienen grupos carboxilo, y los cuales tienen un número de ácido de 20 a 120 y un número de hidroxilo de 20 a 150, preferiblemente 60 a 120. Por ejemplo, éstos pueden ser los productos de reacción de alcoholes saturados di- y/o polihídricos alifáticos o cicloalifáticos con ácidos policarboxílicos di- o polibásicos aromáticos cicloalifáticos y/o monocíclicos, y pueden ser opcionalmente los productos de reacción de ácidos monocarboxílicos o monoalcoholes de C3 a C20 alifáticos y/o cicloalifáticos, saturados o insaturados, lineales o ramificados. Las relaciones cuantitativas de los materiales de partida se calculan a partir de las relaciones molares que resultan en los números de ácido y números de hidroxilo deseados de la resina. El experto en la técnica conoce la selección de los materiales de partida individuales tomando en cuenta el uso que se le intente dar al producto. El peso molecular promedio en número Pmn, medido usando poliestireno como la sustancia de calibración, varía de 1000 a 6000, y es preferiblemente de 2000 a 4000. Se prefieren particularmente los poliésteres libres de aceite que contienen grupos carboxilo, tales como aquellos descritos en DE-A-32 47 756 por ejemplo. Estos poliésteres contienen preferiblemente 0.3 a 3.0, muy preferiblemente 0.5 a 2.5 miliequivalentes por gramo de resina de ácidos dicarboxílicos aromáticos alifáticos, cicloalifáticos y/o monocíclicos, los cuales se incorporan mediante condensación. Cuando se usan ácidos carboxílicos cíclicos, 0.8 a 2.0, preferiblemente 0.9 a 1.8, muy preferiblemente 1.1 a 1.5 milimoles de estos ácidos se unen ventajosamente al poliéster por medio de un grupo carboxilo únicamente. Los ácidos policarboxílicos tri- y/o o polibásicos, muy preferiblemente ácidos tri- y/o tetrabásicos, se usan preferiblemente como ácidos policarboxílicos. Los poliésteres se producen de la manera conocida en la técnica mediante la polimerización de condensación de los materiales de partida, empleándose preferiblemente un procedimiento por pasos para evitar la ocurrencia de turbidez y formación de gel. La esterificación de los que son ácidos dicarboxílicos preferiblemente aromáticos y cicloalifáticos que no son capaces de formar un anhídrido intramolecular se lleva a cabo preferiblemente con dialcoholes que contienen grupos OH secundarios o que contienen grupos OH primarios, los cuales están impedidos estéricamente debido a la sustitución, formándose un poliéster que contiene grupos OH mediante el uso de alcohol en exceso. Los alcoholes contienen preferiblemente 2 a 21 , muy preferiblemente 4 a 8 átomos de carbono. Los ácidos dicarboxílicos contienen preferiblemente 5 a 10 átomos de carbono, muy preferiblemente 6 átomos de carbono. Ejemplos de los mismos incluyen ácido ¡softálico, ácido tereftálico, ácido 1 ,3- y 1 ,4-ciclohexanodicarboxílico, o ácidos dicarboxílicos sustituidos con alquilo que comprenden ácido butilisoftálico. Se prefiere particularmente el ácido ¡softálico. Para obtener un producto ramificado, una cantidad correspondiente de un ácido trica rboxíl ico tal como anhídrido trimelítico puede incorporarse mediante la condensación en la molécula de la resina en lugar de una proporción del ácido dicarboxílico. Por otra parte, ésteres dimetílicos tales como tereftalato de dimetilo o éster dimetílico de ácido 1 ,4-ciclohexanodicarboxílico también pueden introducirse en el poliéster mediante transesterificación, opcionalmente en presencia de catalizadores de transesterificación. Los dialcoholes que se usan preferiblemente son neopentilglicol, éster neopentilglicólico de ácido hidroxipiválico, 2,5-hexanodiol, 1 ,4-bis(hidroximetil)ciclohexano, 1 ,1-¡sopirilidin-bis-(p-fenoxi)-2-propanol y 2,2,4-trimetilpentanodiol-1 ,3, así como mezclas de los mismos. Los ésteres glicidílicos de ácidos grasos a-ramificados tales como ácido versático también pueden usarse como el alcohol, ya que el ácido graso se incorpora en la molécula para que sea estable a la hidrólisis. En casos especiales también es posible usar resinas epóxicas, los grupos epoxi de las cuales hayan sido hechos reaccionar con monoalcoholes. Es posible usar proporciones de polioles que comprendan más de dos grupos OH, tales como trimetilolpropano o pentaeritritol, para obtener números de OH y viscosidades adecuados. Lo mismo aplica a una ligera modificación, para impartir elasticidad, con dialcoholes de cadena larga tales como 1 ,6-hexanodiol o con ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como ácido adípico. Esta esterificación (el primer paso) se lleva a cabo de la manera conocida, a saber azeotrópicamente o en el material fundido a una temperatura elevada (más de 190°C), y da como resultado un producto transparente con un número de ácido de 0 a 50, preferiblemente 5 a 25, y una viscosidad de 200 a 3000 mPas a 25°C, medida en una solución al 75% en butilglicol. Para impartir solubilidad en el medio alcalino acuoso, tienen que introducirse además grupos carboxilo en los poliésteres que contienen grupos OH. Para este propósito, se lleva a cabo una reacción a temperaturas de menos de 190°C con un ácido dicarboxílico aromático o cicloalifático que se haya producido preferiblemente, mediante desfuncionalización con un monoalcohol hidrofóbico alifático de cadena larga, a partir de un ácido policarboxílico que comprenda tres o cuatro grupos carboxilo, tal como ácido trimésico, ácido hemelítico, ácido prehnítico o ácido melofánico por ejemplo. Este método es particularmente simple cuando se usan compuestos que contienen anhídrido, tales como anhídrido trimelítíco, anhídrido piromelítico o sistemas de anillo hidrogenado correspondientes, y cuando se usa anhídrido ciclopentano-tetracarboxílico o anhídrido pirazino-tetracarboxílico. Los ácidos policarboxílicos pueden hacerse reaccionar estequiométricamente, mediante un método de dos recipientes por ejemplo, con una cantidad de monoalcohol tal que se obtenga un ácido dicarboxílico que se añada subsecuentemente al poliéster que contenga grupos OH a temperaturas de aproximadamente 150 a 190°C. En la práctica, ha probado ser útil un método de un recipiente para producir los poliésteres que contienen grupos carboxilo en el cual aproximadamente las cantidades estequiométricas de monoalcohol y anhídrido trimelítico se añaden en la secuencia dada al poliéster, el cual contienen grupos OH, en el primer paso. Ejemplos de monoalcoholes que pueden usarse incluyen alcoholes primarios, secundarios y/o terciarios, lineales y/o ramificados, saturados y/o insaturados, preferiblemente alcoholes primarios y/o secundarios. También pueden usarse mezclas de estos alcoholes, particularmente mezclas isoméricas. Se prefieren los monoalcoholes alifáticos de C6 a C18, como son alcohol bencílico y productos sustituidos con alquilo del mismo. Se prefieren particularmente los iso-monoalcoholes de Cs a C13 de cadena ramificada. Los semiésteres que son particularmente estables hacia la hidrólisis se obtienen mediante el uso de monoalcoholes a-ramificados o monoalcoholes secundarios tales como ciclohexanol o alcohol metiloctílco secundario. Se asegura mediante la síntesis de las resinas que cualquier producto de corte que se forme posiblemente mediante hidrólisis (monoalcoholes y monoésteres de ácido trimelítico) se deposite electroforéticamente con la película sin problemas. También pueden incorporarse grupos carboxilo, por ejemplo, mediante el uso en conjunto durante la reacción de polimerización de condensación de ácidos hidroxicarboxílicos, tales como ácido dimetilolpropiónico por ejemplo, el grupo carboxilo libre del cual no toma parte generalmente en la reacción de polimerización de condensación debido al impedimento estérico, por lo que este ácido se incorpora exclusivamente por medio de grupos hidroxilo. Las relaciones molares de la formulación general para la producción de los poliésteres se seleccionan de manera tal que se obtenga una viscosidad que sea adecuada para el propósito de uso en cuestión. Esta viscosidad, por ejemplo, es de aproximadamente 200 a 3000, preferiblemente 250 a 2000 y muy preferiblemente 300 a 1500 mPas, medida en una solución al 50% en butilglicol a 25°C. La viscosidad también puede ajustarse, al igual que el peso molecular, mezclando con resinas de viscosidad más alta o más baja o con resinas de peso molecular más alto o más bajo, respectivamente. El límite superior del número de ácido es preferiblemente menos de 100, muy preferiblemente menos de 60; el limite inferior del número de ácido es preferiblemente más de 35, muy preferiblemente más de 40. El poliéster que contiene grupos carboxilo contiene por lo menos uno, preferiblemente por lo menos dos grupos carboxilo por molécula para lograr solubilidad en agua mediante la formación de sal con una base de bajo peso molecular. Si el número de ácido es muy bajo, la solubilidad es muy baja. Si el número de ácido es muy alto, el alto grado de neutralización da origen a un grado incrementado de electrólisis en el baño ADL, lo cual puede dar como resultado defectos de superficie. El exceso de alcohol que se selecciona da como resultado un número de hidroxilo de aproximadamente 20 a 150, preferiblemente 60 a 120, en la resina terminada. Se prefieren las resinas que tienen un número de hidroxilo relativamente alto y un número de ácido bajo. La polimerización de condensación se lleva a cabo, azeotrópicamente por ejemplo, o en el material fundido por ejemplo, a temperaturas de reacción entre 160 y 240°C, preferiblemente entre 160 y 210°C. Después de que se han alcanzado los valores de resina finales deseados en cuanto a viscosidad y número de ácido, el lote es enfriado hasta una temperatura tal que se forme un producto que tenga una viscosidad que asegure que pueda incorporarse agua. Durante la práctica, esto significa que la viscosidad del material fundido que es alcanzada no debe exceder 40,000 mPa.s. Esto puede lograrse enfriando hasta una temperatura adecuada. A menos que la reacción se lleve a cabo bajo presión, esta temperatura es cuando mucho de aproximadamente 100°C. Para convertirlo en una solución o dispersión acuosa, el producto de la polimerización de condensación es neutralizado. Para este propósito, el agente neutralizante puede añadirse a la resina de polimerización de condensación antes o durante la adición de agua, o también puede contenerse en el agua en la cual se disperse la resina de polimerización. Unidades con disco agitador de alta velocidad, mezcladores de rotor-estator u homogenizadores de alta presión se usan en el transcurso de este procedimiento, por ejemplo. Los solventes orgánicos pueden removerse opcionalmente mediante destilación durante o después de la conversión en una solución o dispersión acuosa. Los agentes neutralizantes que son adecuados para este propósito incluyen bases comunes, tales como amoniaco por ejemplo; aminas primarias, secundarias y terciarias tales como dietilamina, trietilamina, o morfolina; alcanolaminas tales como diisopropanolamina, dimetilaminoetanol, triisopropanolamina, o dimetilamino-2-metilpropanol; hidróxidos de amonio cuaternario, u opcionalmente cantidades pequeñas de alquilenpoliaminas también, tales como etilendiamina. También puede usarse una mezcla de agentes neutralizantes de este tipo. La estabilidad de la dispersión acuosa puede verse influenciada por la elección del agente neutralizante. La cantidad de agente neutralizante se selecciona de manera tal que el valor MEQ de la mezcla del componente (A) y el componente (B) sea 50 o 70% más bajo que el valor MEQ del baño ADL. Ejemplo de resinas de poliacrilato adecuadas en el componente (A) incluyen copolímeros que contienen grupos carboxilo y/o grupos de ácido sulfónico y los cuales tienen un número de ácido de 20 a 150 y un peso molecular promedio en número Pmn de 1000 a 10,000. Estos últimos se producen mediante métodos normales, a saber mediante la copolimerización de monómeros olefínicamente insaturados, en la que los monómeros que comprenden grupos de ácido son copolimerizados con otros monómeros. Los monómeros que comprenden grupos de ácido se usan en conjunto para el propósito de incorporar grupos carboxilo y/o de ácido sulfónico en los copolímeros. Debido a su carácter hidrofílico, estos grupos aseguran que los copolímeros sean solubles o dispersables en agua, particularmente después de lo cual es por lo menos una neutralización parcial de los grupos de ácido. En principio, todos los compuestos polimerizables y olefínicamente insaturados que contengan por lo menos un grupo carboxilo y/o sulfónico son adecuados como monómeros que comprenden grupos de ácido, tales como ácidos mono- o dicarboxílicos olefínicamente insaturados, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido fumárico, ácido maleico o ácido itacónico, o compuestos olefínicamente insaturados que contengan semiésteres de ácido fumárico, ácido maleico y ácido itacónico o grupos de ácido sulfónico, tales como ácido 2-acrilamido-2-metilpropansulfónico por ejemplo, o cualquier mezcla de ácidos olefínicamente insaturados de este tipo. Se prefieren particularmente ácido acrílico y ácido metacrílico. Para lograr las propiedades de tecnología de aplicación deseadas en la laca terminada, los copolímeros pueden contener otros monómeros funcionales con los cuales puedan llevarse a cabo reacciones de entrelazamiento, por ejemplo, además de los monómeros que comprenden grupos de ácido. Estos copolímeros pueden ser de auto-entrelazamiento o pueden ser externamente entrelazables con otros componentes que se introduzcan adicionalmente en la laca. Ejemplos de grupos funcionales de este tipo incluyen grupos hidroxi, amino, amido, ceto, aldehido, lactama, lactona, isocianato, epoxi y silano. Se conocen los monómeros olefínicamente insaturados que comprenden agrupaciones funcionales de este tipo. Se prefieren particularmente grupos hidroxi y epoxi. Además, puede usarse en principio cualquier monómero olefínicamente insaturado no funcional en conjunto durante la producción de los copolímeros. Ejemplos de monómeros no funcionales adecuados incluyen ésteres de ácido acrílico y ácido metacrílico, los componentes de alcohol de los cuales contienen 1 a 18 átomos de carbono, compuestos de vinilo aromáticos, ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos alifáticos, acrilonitrilo y metacrilonitrilo.
Los copolímeros pueden producirse mediante polimerización por medio de métodos normales. La producción de los copolímeros se lleva a cabo preferiblemente en una solución orgánica. Es posible usar métodos de polimerización continuos o intermitentes. Los solventes adecuados incluyen compuestos aromáticos, ésteres, éteres y cetonas. Se usan preferiblemente éteres glicólicos. La copolimerización se lleva a cabo generalmente a temperaturas de entre 80 y 180°C usando iniciadores comunes, tales como compuestos azo alifáticos o peróxidos por ejemplo. Pueden usarse reguladores comunes para regular el peso molecular de los polímeros. Después de que se completa la polimerización, los copolímeros pueden ser neutralizados como se describió para las resina de polimerización de condensación y pueden convertirse en una solución o dispersión acuosa, después de lo cual se puede remover el solvente orgánico mediante destilación. Ejemplos de resinas de poliuretano que son adecuadas en el componente (A) incluyen resinas de poliuretano amónicas que contienen grupos carboxilo, de ácido sulfónico y/o de ácido fosfónico que están presentes en forma de sal. Estas se producen de la manera conocida en la técnica a partir de polioles, poliisocianatos y opcionalmente de agentes de extensión de cadena. Las resinas de poliuretano pueden producirse ya sea en solventes voluminosos u orgánicos los cuales no sean capaces de reaccionar con isocianatos. Se convierten en la fase acuosa mediante la neutralización de sus grupos de ácido, como se describe para las resinas de polimerización de condensación. Es aconsejable en muchos casos producir las resinas de poliuretano en etapas. De esta manera es posible, por ejemplo, primero que nada producir un prepolímero que comprenda grupos de ácido y grupos ¡socianato terminales en solventes orgánicos, prepolímero que, después de la neutralización de los grupos de ácido con aminas terciarias, sea sometido a un procedimiento de extensión de cadena y sea convertido en la fase acuosa, después de lo cual los solventes orgánicos puedan removerse mediante destilación. Los polioles que se usan para la producción del prepolímero pueden ser de un bajo y/o alto peso molecular, y también pueden contener grupos aniónicos. Los polioles de bajo peso molecular tienen preferiblemente un peso molecular promedio en número Pmn de 60 a 400, y pueden contener grupos alifáticos, alicíclicos o aromáticos. Pueden usarse como hasta 30 % en peso de los constituyentes totales del poliol. Ejemplos de polioles de bajo peso molecular adecuados incluyen dioles, trioles y polioles, tales como etilenglícol, dietilenglicol, trietilenglicol, 1 ,2-propanodiol, 1 ,3-propanodiol, 1 ,4-butanodiol, 1 ,2-butilenglicol, 1 ,6-hexanodiol, trimetilolpropano, aceite de ricino o aceite de ricino hidrogenado, pentaeritritol, 1 ,2-ciclohexanodiol, 1 ,4-ciclohexanodimetanol, bisfenol A, bisfenol F, neopentilglicol, éster neopentilglicólico de ácido hidroxipiválico, bisfenol A hidroxietilado, bisfenol A hidrogenado y mezclas de estos polioles. Los polioles de alto peso molecular consisten en polioles lineales o ramificados con un número de OH de 30 a150. Se pueden usar como hasta 97% en peso de los constituyentes de poliol totales. Son preferiblemente dioles de poliéster y/o poliéter saturados o insaturados, y/o dioles de policarbonato con un peso molecular Pm de 400 a 5000, o mezclas de los mismos. Ejemplos de dioles de poliéter lineales o ramificados adecuados incluyen poli(oxietilen)glicones, poli(oxipropilen)glicoles y/o poli(oxibutilen)glicoles. Se prefieren los poliésteres, y se producen de la manera conocida mediante la esterificación de ácidos dicarboxílicos o anhídridos de los mismos con dioles. Para producir poliésteres ramificados, se pueden usar también cantidades pequeñas de polioles o ácidos policarboxílicos de funcionalidad más alta. Los grupos que son capaces de formar aniones pueden originarse a partir del poliéster o pueden introducirse en el prepolímero mediante el uso en conjunto de compuestos que contengan dos grupos H activos que reaccionen con grupos isocianato y por lo menos un grupo que sea capaz de formar aniones. Los grupos adecuados que reaccionan con grupos isocianato incluyen grupos hidroxilo en particular, así como grupos amino primarios y/o secundarios. Ejemplos de grupos que son capaces de formar aniones incluyen grupos carboxilo, de ácido sulfónico y/o de ácido fosfónico. Ejemplos de compuestos que contienen grupos tales como éstos incluyen ácidos dihidroxicarboxílicos, tales como ácido dihidroxipropiónico, ácido dihidroxibutírico, ácido dihidroxisuccínico, ácido diaminobenzoico y preferiblemente ácidos a,a-dimetilolalcanoicos, tales como ácido dimetilolpropiónico por ejemplo. Los poliisocianatos adecuados incluyen poliisocianatos alifáticos, ciclolif áticos y/o aromáticos que contienen por lo menos dos grupos isocianato por molécula, y los derivados de estos diisocianatos que se conocen en la técnica y los cuales contienen grupos biuret, alofanato, uretano y/o isocianurato, así como mezclas de estos poliisocianatos. Se usan preferiblemente isómeros o mezclas de isómeros de diisocianatos orgánicos. El componente de poliisocianato que se usa para la producción del prepolímero también puede contener proporciones pequeñas de poliisocianatos de funcionalidad más alta. El prepolímero se produce ventajosamente en presencia de catalizadores, tales como compuestos de organoestaño o aminas terciarias por ejemplo. Las resinas de poliuretano se convierten en la fase acuosa como se describió para las resinas de poliéster, a saber mediante la neutralización de la resina de poliuretano que contiene grupos de ácido con un agente neutralizante básico. Ejemplos de agentes neutralizantes básicos incluyen aquellos que se describieron antes para la neutralización de las resinas de poliéster. El entrelazamiento de la composición de revestimiento de acuerdo con la invención se lleva a cabo preferiblemente durante el horneo, mediante reacción con un componente de entrelazamiento. Los componentes de entrelazamiento son familiares para el experto en la técnica. Ejemplos incluyen resinas aminoplásticas, particularmente resinas de melamina-formaldehído; resinas fenoplásticas, poliisocianatos bloqueados o agentes de entrelazamiento por transesterificación tales como poliésteres o ésteres de poliuretano que comprendan grupos de éster hidroxialquílico, derivados de ácido acetoacético o ésteres alquílicos de ácido malónico, derivados de tris(alcoxicarboniloamino)triazina, y mezclas de estos componentes de entrelazamiento, las cuales puedan dar origen a revestimientos altamente entrelazados con o sin la acción de catalizadores. Se prefieren los poliisocianatos bloqueados. Estos poliisocianatos bloqueados contienen en promedio más de un grupo isocianato, de preferencia por lo menos dos grupos isociananto por molécula. Deben ser estables bajo almacenamiento en la fase acuosa a un pH que corresponda a condiciones neutras a ligeramente básicas, deben separarse bajo la acción de calor a aproximadamente 100°C - 200°C y deben entrelazarse con los grupos hidroxilo y/o carboxilo reactivos que estén presentes en el sistema de resina. El polisocianato bloqueado se obtiene mediante la reacción de poliisocianatos con compuestos monofuncionales que comprenden hidrógeno activo. Los poliisocianatos adecuados que pueden usarse individualmente o mezclados en forma bloqueada como agentes de entrelazamiento comprenden cualquier di- y/o poliisocianato orgánico que contenga grupos ¡socianato libres unidos alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromáticamente. Los poliisocianatos que se prefieren son aquellos que contienen aproximadamente 3 a 36, muy preferiblemente 8 a 15 átomos de carbono. Ejemplos de diisocianatos adecuados incluyen diisocianato de tolueno, diisocianato de difenilmetano y particularmente diisocianato de hexametileno, diisocianato de tetrametilxilileno, diisocianato de isoforona, diisocianato de diclohexil metano y diisocianato de ciclohexano. Ejemplos de diisocianatos que son particularmente adecuados incluyen "poiisocianatos de laca" a base de diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona y/o diclohexilmetano, en donde éstos incluyen también los derivados de estos diisocianatos que se conocen en la técnica y los cuales contienen grupos biuret, uretano, uretdiona y/o isocianurato. Los compuestos monofuncionales que comprenden hidrógeno activo que pueden usarse para el bloqueo de poliisocianatos están disponibles comúnmente. Ejemplos de compuestos que pueden usarse incluyen compuestos de CH ácidos tales como acetilacetona; ésteres de CH ácidos tales como éster de ácido acetoacético o dialquilmalonatos; alcoholes (ciclo)alifáticos tales como n-butanol, 2-etilhexanol o ciclohexanona; éteres glicólicos tales como butilglicol o dibutilglicol; fenoles tales como cresol o ter-butilfenol; alcoholes diamínicos tales como dimetilaminoetanol; oximas tales como oxima de butanona, oxima de acetona u oxima de ciclohexanona; lactamas tales como e-caprolactama o pirrolidona-2; imidas; ésteres hidroxialquílicos; ácidos hidroxámicos y ésteres de los mismos; y pirazoles. Los poliisocianatos pueden bloquearse intramolecularmente con agentes de bloqueo idénticos o diferentes. También pueden usarse mezclas de poliisocianatos bloqueados idénticos o diferentes. Las resinas de melamina-formaldehído se entrelazan con los grupos hidroxilo de la resina de poliéster con la formación de grupos de éter. Ejemplos de agentes de entrelazamiento tales como éstos incluyen triazinas tales como melamina o benzoguanamina, los cuales se condensan con aldehidos, particularmente formaldehído, mediante métodos industriales conocidos en presencia de alcoholes tales como metanol, etanol, propanol, butanol o hexanol. Estos son preferiblemente resinas de melamina eterificadas con metanol tales como Cymel 325, Cymel 327, Cymel 350, Cymel 370 o Maprenal MF 927; resinas de melamina eterificadas con butanol o isobutanol tales como Setamin US 138 o Maprenal MF 610 por ejemplo; y resinas de melamina mezcladas-eterificadas, así como resinas de hexametilol melamina en particular, tales como Cymel 301 o Cymel 303. Debido al bajo contenido del solvente orgánico en el componente (A), es aconsejable añadir un componente biocida común, tal como productos de deposición de formaldehído, compuestos fenólicos, compuestos de azufre orgánicos o agentes oxidantes, para evitar la infestación por microorganismos tales como bacterias, levadura, algas u hongos. Los emulsificantes aniónica y/o no iónicamente estabilizados disponibles comercialmente pueden usarse también, en cantidades de hasta 3% en peso, calculadas con respecto a la resina sólida, para la producción del componente (A). También pueden añadirse sustancias auxiliares de laca y aditivos normales en las cantidades normales durante la producción de los componentes (A). Ejemplos de los mismos incluyen abrillantadores ópticos tales como derivados de estilbeno, cumarina, 1 ,3-difenilpirazolina, naftalimida, benzoxazol y tiofenobenzoxazol, catalizadores comunes tales como aquellos que se conocen por un experto en la técnica para los sistemas de entrazamiento en cuestión; y derivados etoxilados o propoxilados de fenoles sustituidos o ácidos grasos que comprendan más de 10 átomos de carbono como agentes de formación de película. El componente acuoso y pigmentado (B) contiene una o más resinas de pasta, pigmentos y/o extensores, agentes neutralizantes y agua; en forma aconsejable contiene un componente biocida, y también contiene opcionalmente agentes de entrelazamiento y/o aditivos de laca y sustancias auxiliares comunes tales como aquellas descritas para el componente (A) por ejemplo. Pueden añadirse agentes de formación de película, por ejemplo, en cantidades de hasta 10% en peso con respecto al contenido de sólidos de los componentes (A) y/o (B).
Se pueden añadir a los componentes (A) y/o (B) o a los componentes acuosos (A) y/o (B) o al baño de revestimiento de laca por electroinmersión que sea capaz de formar un revestimiento. Los agentes de formación de película se añaden preferiblemente a los vehículos aglutinantes de los componentes (A) y/o (B) antes de la conversión de los mismos en una dispersión acuosa. Las resinas de pasta adecuadas incluyen resinas de poliéster, resinas de poliuretano, resinas de poliacrilato y resinas aminoplásticas, tales como aquellas descritas para el componente (A). Se prefieren las resinas de uretano de poliéster. Los poliésteres uretanizados y libres de aceite que contienen grupos OH, y los cuales tienen un número de ácido de 10 a 50 y un peso molecular promedio en número (Pmn) de 2000 a 20,000, constituyen un ejemplo de una modalidad particularmente preferida. Las resinas de uretano de poliéster de este tipo se obtienen, por ejemplo, mediante la reacción de uno o más polioles de poliéster, los cuales están libres de grupos carboxilo y los cuales tienen un número OH de 35 a 200 y un peso molecular promedio en número de 500 a 5000, que comprenden 2 a 3% en peso con respecto al poliol de poliéster, de dioles de bajo peso molecular con un peso molecular de 60 a 350, en donde una porción de los dioles de bajo peso molecular contiene por lo menos un grupo de ácido que es capaz de formar aniones, y que comprende 0 a 6% en peso con respecto al poliol de poliéster de trioles de bajo peso molecular con un peso molecular de 60 a 350, con uno o más diisocianatos, en donde la relación de los grupos OH del pollol, diol y triol de poliéster a los grupos NCO del diisocianato es de más de 1.0 a 1.3. La producción de las resinas de uretano de poliéster se lleva a cabo, por ejemplo, a temperaturas de 20 a 150°C, preferiblemente 45 a 90°C, opcionalmente con adición de catalizadores tales como compuestos de organoestaño o aminas terciarias. La polimerización de adición se lleva a cabo en el material fundido o después de la dilución con solventes secos que no reaccionen con grupos isocianato, después del mezclado rápido de los componentes con agitación intensa. La polimerización procede hasta que prácticamente todos los grupos isocianato hayan reaccionado. La reacción también puede llevarse a cabo en pasos. También puede usarse un procedimiento diferente cuando se emplee la producción por pasos. Por ejemplo, el diol que forma grupos aniónicos, tal como ácido dimetilolpropiónico, puede hacerse reaccionar primero con uno o más diisocianatos en un solvente orgánico que no reaccione con grupos isocianato, después de lo cual se reacciona más con un poliéster y un diol y/o triol de bajo peso molecular el cual esté libre de grupos aniónicos. La polimerización de adición puede detenerse opcionalmente en un estado deseado de la reacción mediante aditivos monofuncionales tales como oxima de butanona, dibutilamina o solvente alcohólico. La función del solvente, el cual no reacciona con los grupos isocianato, es la de mantener los reactivos en un estado líquido y facilitar un mejor control de la temperatura durante la reacción. Ejemplos de solventes adecuados incluyen dimetilformamida, dimetilacetamida, 1-metil-2-pirrolidona, acetonitrilo, tetrahidrofurano, dioxano, ésteres tales como acetato de etilo y también cetonas tales como acetona, mono- o diglicoles de etilenglicol o propilenglicol completamente eterificados, así como cetonas que son sustituidas con grupos metoxi. Antes de que la resina de uretano de poliéster se convierta en la fase acuosa, los biocidas, agentes de entrelazamiento y/o aditivos de laca comunes y sustancias auxiliares mencionados anteriormente se añaden opcionalmente a la misma. Esto va seguido por la conversión en la fase acuosa como se describió para el componente (A). Los pigmentos, extensores, inhibidores de corrosión y sustancias auxiliares de laca comunes pueden usarse para la pigmentación del componente acuoso (B), siempre y cuando estos aditivos no sufran reacciones no deseadas con agua en la escala de pH ligeramente básica a neutra y no arrastren algún ion extraño soluble en agua que ocasione problemas. Ejemplos de pigmentos adecuados incluyen pigmentos inorgánicos, por ejemplo, pigmentos blancos tales como dióxido de titanio, sulfuro de zinc, litopona, carbonato de plomo, sulfato de plomo, óxido de estaño u óxido de antimonio; pigmentos inorgánicos de color tales como amarillo de cromo, amarillo de níquel-titanio, naranja de cromo, rojo de molibdeno, rojo de óxido de hierro, violeta mineral, violeta de ultramar, azul de ultramar, azul de cobalto, verde de óxido de cromo o negro de óxido de hierro; pigmentos orgánicos de color tales como rojo de toluidina, rojo de litol, rojo de perileno, rojo de tioíndigo, rojo de quinacridona, violeta de quinacridola, azul de ftalocianina, azul de indantreno o verde de ftalocianina, negro de humo, grafito, inhibidores de corrosión tales como cromiato de zinc, cromiato de estroncio, fosfato de zinc, silicocromiato de plomo, metaborato de bario y borato de zinc. También pueden usarse pigmentos de efecto tales como bronces de aluminio, pigmentos de brillo aperlado o pigmentos de interferencia. Ejemplos de extensores que pueden usarse incluyen carbonato de calcio, sílice, silicatos de aluminio, silicato de magnesio, mica, sulfato de bario, hidróxido de aluminio y sílices hidratadas. También pueden añadirse al componente acuoso y pigmentado
(B) sustancias auxiliares comunes tales como agentes anti-formación de espuma, auxiliares de dispersión y agentes para controlar la reología. El componente acuoso y pigmentado (B) se produce de la manera común conocida por un experto en la técnica dispersando a los pigmentos y sustancias auxiliares en la resina de pasta. La composición de los constituyentes para lograr una dispersión óptima se determina por separado para cada instalación de dispersión. Ejemplos de instalaciones de dispersión adecuadas incluyen unidades con disco agitador, molinos de rodillo triple, molinos de bola o preferiblemente molinos de arena o esferas. Los componentes (A) y (B) se usan para revestir en una relación de mezcla que varía de 1 :1 a 4:1 con respecto al peso de los componentes acuosos involucrados. Si se lleva a cabo la compensación por rellenado en un baño ADL que esté en operación, los dos componentes se mezclan en la relación de mezcla mencionada anteriormente con el material de baño. Los dos componentes pueden añadirse al material de baño simultáneamente o en sucesión para este propósito. Los componentes son premezclados preferiblemente con parte del material de baño en una unidad mezcladora común. Una unidad mezcladora de este tipo puede ser por ejemplo un recipiente agitado, un mezclador estático y/o un mezclador de rotor/estator. Los componentes (A) y (B) también pueden mezclarse anteriormente en la relación de mezcla deseada y usarse como un material de un solo componente para la compensación por rellenado. Cuando se prepara primero un baño ADL, el componente (A) se trata con agente neutralizante adicional para obtener el valor MEQ deseado del baño ADL y se prediluye opcionalmente con agua. Posteriormente, el componente (B) se añade de la manera descrita arriba y la mezcla se ajusta al contenido de sólidos deseado para el revestimiento. En otra variante del método, la cantidad necesaria de agua se coloca primero en el tanque con el agente neutralizante, y los componentes (A) y (B) se añaden de la manera descrita arriba. En la operación continua, el baño ADL tiene un contenido de sólidos de 8 a 25% en peso, preferiblemente 10 a 15% en peso, un valor MEQ de 50 a 90, preferiblemente 60 a 70, y un contenido de solventes orgánicos que es menor a 0.3% en peso. La deposición se lleva a cabo aplicando un voltaje de CD de 50 a 500 voltios durante un tiempo de revestimiento de 0.5 a 5 minutos, a una temperatura de baño ADL de 18 a 35°C. El material de revestimiento es adecuado para el revestimiento de piezas de trabajo que tengan una superficie eléctricamente conductora, y es particularmente adecuado para el apresto y laqueado de un solo revestimiento de aparatos domésticos y eléctricos, muebles de acero, componentes de construcción, máquinas para construcción y agrícolas, carrocerías de automóviles y accesorios para automóviles.
EJEMPLOS
1. Producción de un componente de vehículo aglutinante acuoso y libre de pigmentos, libre de agentes de entrelazamiento (A1 ) Una mezcla de 2.55 partes en peso de dimetiletanolamina (50%) y 3 partes en peso de agua desionizada se añadió a 57.65 partes en peso de una resina de poliéster con un número de ácido de 49 y un número de hidroxilo de 60 (producida a partir de 26.17 partes en peso de neopentilglicol, 5.43 partes en peso de trimetilolpropano, 10.83 partes en peso de ácido isoftálico, 21.45 partes en peso de ¡sodecanol y 36.12 partes en peso de anhídrido trimelítico) en un recipiente de reacción equipado con un agitador, termómetro y condensador de reflujo. El lote se agitó a 100°C durante 10 minutos hasta ser homogéneo, y después 0.15 partes en peso de un biocida disponible comercialmente se agitaron igualmente durante 10 minutos hasta ser homogéneos. Se añadieron con agitación 36.65 partes en peso de agua desionizada. La mezcla se agitó durante 90 minutos a 80°C y se enfrió después rápidamente a 25°C. Propiedades características: contenido de sólidos (30 minutos a 180°C): 57% MEQ de amina: 29 miliequivalentes de amina/100 g de resina sólida contenido de solvente: < 0.1 %
2. Producción de un vehículo aglutinante acuoso y libre de pigmentos que contiene un agente de entrelazamiento (A2) Se agitaron 0.12 partes en peso de un emulsificante no iónico disponible comercialmente en 47.75 partes en peso de una resina de poliéster con un número de ácido de 49 y un número de hidroxilo de 60 (producido a partir de 26.17 partes en peso de neopentilglicol, 5.43 partes en peso de trimetilolpropano, 10.83 partes en peso de ácido isoftálico, 21.45 partes en peso de isodecanol y 36.12 partes en peso de anhídrido trimelítico) en un recipiente de reacción equipado con un agitador, termómetro y condensador de reflujo. 8.03 Partes en peso de un agente de entrelazamiento libre de solventes (un isocianurato de diisocianato de hexametileno, bloqueado con oxima de butanona) se calentaron anteriormente a 70 a 80°C, se añadieron a la mezcla y se agitaron durante 15 minutos hasta ser homogéneos. Se añadió subsecuentemente una mezcla de 1.38 partes en peso de diisopropanolamina (50 %), 0.7 partes en peso de amoniaco acuoso y 2.60 partes en peso de agua desionizada, y se agitó durante 10 minutos hasta ser homogénea. Posteriormente, se añadieron 0.15 partes en peso de un biocida disponible comercialmente y se agitaron durante 10 minutos hasta ser homogéneas. Se añadieron 39.27 partes en peso de agua desionizada con agitación. La mezcla se agitó durante 90 minutos a 80°C y después se enfrió rápidamente a 25°C. Propiedades características: contenido de sólidos (30 minutos a 180°C): 53% MEQ de amina: 32 miliequivalentes de amina/100 g de resina sólida contenido de solvente: < 0.1 %
3. Producción de un componente de vehículo aglutinante acuoso y libre de pigmentos que contiene un agente de entrelazamiento (A3) Se añadieron 9.40 kg de una resina de melamina tipo resina de hexametilol-melamina a 90.60 kg del componente de vehículo aglutinante acuoso (A1 ) en un mezclador de disolución con agitación, y se agitaron durante 30 minutos a 40°C. contenido de sólidos (30 minutos a 180°C): 60.8% MEQ de amina: 24.6 miliequivalentes de amina/100 g de resina sólida 4. Producción de una resina de pasta libre de solventes 453.5 g de un poliéster lineal de ácido adípico y hexanodiol con un número de hidroxilo de 110 g, junto con 37.1 g de ácido dimetilolpropiónico, se disolvieron en 134 g de acetona a 50°C en un recipiente de reacción equipado con un termómetro interno y condensador de reflujo. Se añadieron 159.5 g de diisocianato de isoforona de manera tal que la temperatura de reacción no excediera 70°C. La temperatura de reacción se mantuvo hasta que se alcanzaran un número NCO de aproximadamente 0.5% y una viscosidad, medida en una solución al 60% en acetona, de aproximadamente 1200 mPa.s. Posteriormente se añadieron 10 g de butilglicol para desactivar los grupos de NCO restantes. El lote se neutralizó subsecuentemente con 30.0 g de una solución de dimetiletanolamina al 50% y se produjo una dispersión acuosa con 1450 g de agua. La acetona se removió de la mezcla de reacción mediante destilación para que se obtuviera una dispersión de poliuretano acuosa y libre de solventes. Propiedades características: contenido de sólidos (30 minutos a 150°C): 30.1 % número de ácido: 24.1 mg KOH/g MEQ de amina 26 miliequivalentes de amina/100 g de resina sólida
5. Producción de un componente acuoso y pigmentado (B1 ) Para producir 100 kg de componente pigmentado (B), 56.85 kg de la resina de pasta se colocaron en un mezclador de disolución, y se espolvorearon con agitación 21.20 kg de negro de humo grueso y 2.12 kg de un negro de horno, así como 19.83 de hidrosilicato de aluminio. El producto para pulverización producido de esta manera se agitó durante 15 minutos a 40°C. Después de un periodo de hinchamiento de 12 horas, el material para pulverización se dispersó en un molino de dos bolas bajo condiciones predeterminadas. contenido de sólidos (30 minutos a 180°C): 60.2% MEQ de amina: 7.1 miliequivalentes de amina/100 g de resina sólida
6. Producción de un componente acuoso y pigmentado (B2) Para producir 100 kg de componente pigmentado (B2), 42.00 kg de la resina de pasta se colocaron en un mezclador de disolución y se espolvorearon con agitación 41.70 kg de dióxido de titanio, 7.00 kg de hidrosilicato de aluminio, 7.00 kg de hidrosilicato de aluminio post-tratado, 1.80 kg de sílice y 0.50 kg de un polibutileno en la secuencia dada. El material para pulverización se preparó de esta manera y se agitó durante 20 minutos a 50 - 60°C y después se dispersó subsecuentemente en un molino de bolas dobles bajo las condiciones predeterminadas. contenido de sólidos (30 minutos a 180°C): 70.1% MEQ de amina: 4.5 miliequivalentes de amina/100 g de resina sólida 7. Producción de un baño de revestimiento de laca por electroinmersión negro Componente de vehículo aglutinante acuoso y libre de pigmentos que contiene un agente de entrelazamiento (A3) Componente acuoso pigmentado (B1 ) Relación de mezcla de componente A3:componente B1 = 3.5:1 Se colocaron primero 1669.65 g de agua desionizada en un recipiente y se añadieron 7.35 g de un agente neutralizante (100% de dimetiletanolamina). Después se añadieron lentamente 252 g de componente de vehículo aglutinante acuoso y libre de pigmentos (A3) con agitación o giro. Después de homogeneizar durante 30 minutos, se añadieron 71 g de componente acuoso pigmentado (B1 ) con agitación o circulación. Después de un período de homogeneización de aproximadamente 1 hora, el baño de electroinmersión estaba listo para usarse para revestimiento. Propiedades del baño: pH: 8.6 conductividad: 1234 //S/cm contenido de sólidos (30 minutos a 180°C): 9.8% MEQ de amina: 62.9 miliequivalentes de amina/100 g de sólidos
8. Producción de un baño de revestimiento de laca por electroinmersión gris Componente de vehículo aglutinante acuoso y libre de pigmentos que contiene un agente de entrelazamiento (A2) Componente pigmentado acuoso (B2) Relación de mezcla de componente A3:componente B1 = 2.0:1 Se colocaron primero 1632 g de agua desionizada en un recipiente y se añadieron 14.6 g de un agente neutralizante (50% de diisopropanolamina). Posteriormente se añadieron lentamente 237.4 g de componente de vehículo aglutinante acuoso libre de pigmentos (A2), con agitación o circulación. Después de homogeneizar durante 30 minutos, se añadieron 116 g de componente pigmentado acuoso (B2) con agitación o circulación. Después de un periodo de homogeneización de aproximadamente 1 hora, el baño de electroinmersión estaba listo para usarse para revestimiento. Propiedades del baño: pH: 8.1 conductividad: 1094 ^S/cm contenido de sólidos (30 minutos a 180°C): 10.4% MEQ de amina: 47.7 miliequivalentes de amina/100 g de sólidos
Claims (6)
1.- Un método para revestimiento anódico de laca por electroinmersión, en el que el medio de revestimiento que se consume en un baño anódico de electroinmersión es compensado por un material de rellenado anódico subneutralizado, caracterizado porque el material de rellenado comprende: A) un componente de vehículo aglutinante acuoso y libre de solventes con un contenido de sólidos de 40 a 70% en peso, un valor MEQ de 15 a 40 y un contenido de solvente orgánico de < 0.5% en peso, y (B) un componente de resina de pasta acuoso y que contiene pigmento con un contenido de sólidos de 60 a 75% en peso, un valor MEQ de 5 a 15 y un contenido de solvente orgánico de < 1.0% en peso, en donde A) y B) están presentes en una relación en peso de 1 :1 a 4:1 y la mezcla de A) y B) tiene un contenido de sólidos de 45 a 73% en peso, un contenido de solvente de < 0.75% en peso y un valor MEQ que es 50 a 70% más bajo que el valor MEQ del baño de electroinmersión.
2. - Un método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el componente A) y/o componente B) contienen uno o más agentes biocidas comunes.
3. - Un método de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque el componente A) contiene uno o más vehículos aglutinantes formadores de película, emulsificantes, agentes formadores de película y/o sustancias auxiliares de laca comunes, y si es necesario contiene uno o más agentes de entrelazamiento.
4. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque el componente B) contiene una o más resinas de pasta, pigmentos y/o extensores, y/o sustancias auxiliares de laca comunes, y si es necesario contiene uno o más agentes de entrelazamiento.
5. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque se lleva a cabo para el revestimiento de productos industriales o carrocerías de vehículos automotrices o partes de los mismos.
6. - Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque se lleva a cabo sin electrodiálisis del baño de laca de electroinmersión.
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