MXPA00007457A - Un agente de revestimiento que contiene una substancia celulosica y su uso en lacas - Google Patents

Abstract

Se describe una emulsión de un agente de revestimiento que contiene una substancia celulósica del tipo aceite en agua, construida de a)5.0 - 50%en peso de substancia celulósica. b) 5.0 - 50%de uno o más resinas de lana que que contienen grupos hidroxilo c) 2.0- - 25%en peso de uno o más poliisocianatos'con más de un grupo isocianato libre d)10.0 65%de agua e)0.5 30%en peso del plastificador f)0.0 20%en peso del emulsificador g) 0.0 45%en peso de al menos, un solvente orgánico en donde la suma de a) a g) es siempre 100%, caracterizada porque la proporción en peso de los grupos OH (de la resina de laca) a grupos NCO es 1:0.05-1.5.

Description

UN AGENTE DE REVESTIMIENTO QUE CONTIENE UNA SUBSTANCIA CELULÓSICA Y SU USO EN LACAS Campo de la Invención Las combinaciones de resinas alquídicas/nitrocelulosa, disueltas en solventes orgánicos (conocidos por el nombre de "lacas combinadas NC") se han conocido por un largo tiempo para el enlacado de varias superficies tal como por ejemplo, madera, metal, papel, cuero, plásticos, etc. El contenido de solvente están en el rango de 60 a 80%.

Antecedentes de la invención _ El documento EP 0 .076 443 describe la preparación, inter alia, de emulsiones de resinas de lacas/nitrocelulosa las cuales pueden ser usadas para el enlacado de superficies. Estas superficies sin embargo, tienen resistencias inadecuadas de conformidad con DIN 68 861, parte 1, IB.

Los agentes de revestimiento de poliuretano de dos componentes acuosos, químicamente reticulados con poliisocianatos libre como endurecedores para el atador se describen en la EP 0 358 979. De conformidad con tal REF..122112 documento, los polihidroxiacrilatos como componentes atadores son capaces de emulsificar ciertos poliisocianatos con grupos de isocianatos libres, estos también son llamados poliisocianatos de lacas. El sistema de dos componentes acuoso producido en este medio, cura para dar películas reticuladas. Los poliisocianatos en laca son biuret, uretano, uretdiona y/o derivados oligoméricos que contienen un grupo isocianato de diisocianatos monoméricos o simples fácilmente disponibles, en particular de diisocianato de hexametileno (HDI) . Los poliisocianatos de laca usados de conformidad con la EP 0 358 979 tienen una viscosidad a 23°C de hasta 1000 mPa.s y tienen una funcionalidad NCO promedio de 2.2 hasta 5.

El documento DE-OS-A 4 226 243 describe un agente de revestimiento de dos componentes acuosos, basado en poliisocianatos y poliésteres modificados de ácidos grasos auto-emulsificantes y poliuretanos. La solicitud de patente europea EP-A 0 496 205 también describe combinaciones de atadores acuosos basados en poliisocianatos y uretano auto-emulsificantes , resinas de poliéster que contienen un grupo carboxilo e hidroxilo. La Patente Alemana DE 3 122 030 describe composiciones para revestimiento que consisten de poliisocianatos y resinas alquídicas, de melamina y acrílicas diluibles en agua, las cuales también contienen solventes miscibles en agua.

La desventaja de estos atadores de dos componentes diluibles en agua descritos anteriormente es el bajo contenido de sólidos en los cuales se pueden alcanzar, los límites de ebullición relativamente bajas y la corta vida en caja.

La desventaja de los ' agentes de revestimiento de dos componentes basados en resinas de poliéstér que contienen un grupo hidroxilo (resinas alquídicas o acrilatos) son las vidas de caja corta reconocidas de manera general y tiempos de secados largos. La incorporación de nitrocelulosas con un contenido de nitrógeno de 10.7 a 12.6% mejora la humedad en la madera, acorta el tiempo de secado, incrementa la dureza y mejora la enarenación.

Descripción de la Invención Ahora, el objeto de la invención comprende eliminar las desventajas de las emulsiones de resinas de laca/NC acuosas y la preparación y uso de las emulsiones de resinas de laca/NC. Esto se alcanza por la adición de poliisocianatos los cuales pueden ser emulsificados en agua.

La invención proporciona emulsiones acuosas del tipo aceite en agua, las cuales contienen, como el atador, al menos, una substancia celulósica y una resina de laca que contiene un grupo hidroxilo y también un poliisocianato emulsificable en agua, preparado a partir de: a) 5.0 - 50% en peso de substancia celulósica. b ) 5 . 0 - 50 % de uno o más resinas de laca que contienen grupos hidroxilo c) 2 . 0 - 25% en peso de uno o más poli isocianatos con más de un grupo isoc ianato l ibre d) 1 0 . 0 - 65 % de agua e) 0.5 - 30% en peso del plastificador f) 0.0 - 20% en peso del emulsificador g) 0.0 - 4"5% en peso de al menos, un solvente orgánico en donde la suma de a) a g) es 100%, caracterizada porque la proporción en peso de la substancia celulósica a la resina de laca que contiene el grupo OH es 1:5 hasta 5:1 y la proporción en equivalentes de grupos OH (de la resina de laca) a grupos NCO es 1:0.05-1.5.

Las substancias celulósicas adecuadas son preferiblemente esteres celulósicos, en particular nitrocelulosa de cualquier nivel de viscosidad o nicrocelulosas plastificadas o mezclas de estas. Las nitrocelulosas, por ejemplo en los grados de nutrocelulosa industrial convencional, es decir, nitratos de celulosa con un contenido de nitrógeno de 10.7 hasta 12.6% en peso, son muy particularmente adecuadas .

Otras substancias de. celulosa las cuales pueden ser usadas son, acetobutirato de celulosa y acetopropionato de celulosa de cualquier nivel de viscosidad y substitución. Las resinas de lacas convencionales pueden ser usadas como resinas de lacas si estas contienen grupos reactivos de isocianatos, tal como por ejemplo, -OH, -COOH, -NH2, -CONH2. Las resinas de lacas convencionales son por ejemplo, alquídicas, ácido maléico, fenol, formaldehido, xileno-formaldehido, cetona, sulfonamida, aldehido, amina, epoxi, carbamato, resinas cumarona/indeno, esteres de sacarosa y resinas de vinilo o acrilato y copolímeros de estos.

Es ventajoso si las resinas de lacas que contienen un grupo hidroxilo tienen un valor de OH entre 20 y 200 mg KOH/g.

Los plastificadores los cuales pueden ser usados son plastificadores convencionales tal como por ejemplo, los esteres de ácidos monocarboxílicos alifáticos, preferiblemente con 2 a 18 átomos de carbono tal como acetato de cetilo, diacetato de glicol, estearatos, acetato ricinoleico, ácidos dicarboxílicos tal como por ejemplo, adipato de dioctilo, dimetilciclohexilmetiladipato, sebacato de dibutilo; ácidos dicarboxílicos aromáticos tal como por ejemplo, ftalato de dibutilo, ftalato de dioctilo, ftalato de dicilohexilo, ácidos tricarboxíclicos alifáticos, preferiblemente con 8 átomos de carbonos, de ácidos dicarboxílicos aromáticos y de alcoholes monohídricos con 2 a 10 átomos de carbono, de alcoholes dihídricos con 2 a 6 átomos de carbono y alcoholes trihídricos con 3 átomos de carbono de los esteres de ácidos inorgánicos tal como por ejemplo, fosfato tributílico, trifenilfosfatos; esteres de ácidos cítricos con alcoholes con 1 a 5 átomos de carbono, los cuales pueden también hacerse reaccionar con ácidos monocarboxílicos con 1 a 4 átomos de carbono; y también sulfonamidas, aceites tal como aceite de ricino y aceite de semilla de linaza y los productos de alcoxilación de los compuestos mencionados tal como por ejemplo, aceite de ricino etoxilado y aceite de soya, estearatos y fosfatos.

Los emulsificadores usados son opcionalmente emulsificadores aniónicos, por ejemplo, sulfonatos de alquilarilo de cadena larga tal como sulfonato de dodecilbenceno o sulfonato de butilnaftalina, los sulfatos de alquilo tal como sulfatos de alcoholes estearílicos o laurilicos, sulfosuccinatos tal como succinato disódico dioctilo, o emulsificadores no iónicos, emulsificadores tal como octilo o nonilfenol-oxietilatos .

Las sales disódicas de los derivados de ácido sulfosuccínico de nonilfenoles etoxilados pueden también ser mencionadas como emulsificadores aniónicos.

Los solventes convencionales orgánicos pueden ser usados como solventes proporcionando la substancia celulósica y la resina de laca solubles en estas Los poliisocianatos son cualquie poliisocianatos orgánicos con grupos isocianatos libres, alifáticamente, cicloalifáticamente, aralifáticamente y/o aromáticamente enlazados, los cuales son líquidos a temperatura ambiente. Los poliisocianatos particularmente preferidos son los poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos con grupos isocianatos exclusivamente alifáticamente y/o cicloalifáticamente enlazados, con una funcionalidad NCO (promedio) de entre 1.8 y 5.0.

Si se requiere, los poliisocianatos pueden ser usados mezclados con cantidades pequeñas de solventes inertes para disminuir la viscosidad.

Los productos adecuados son por ejemplo, "'poliisocianatos de lacas" basados en diisocianatos de hexametileno o en l-isocianato-3 , 3, 5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (IPDI) y/o bis-(isocianatociclohexil ) -metano, en particular, aquellos los cuales están basados exclusivamente en diisocianatos de hexametileno. Los "poliisocianatos de lacas" basados en estos diisocianatos son entendidos pro ser los biuret, uretano, uretdiona y/o derivados que contienen un grupo isocianato conocido por se de estos diisocianatos.

También adecuados dentro de la invención, pero menos preferidos, están los poliisocianatos aromáticos en particular los "poliisocianatos de lacas" basados en 2, 4-diisocianatotolueno o mezclas de grado técnico de estos con 2, 6-diisocianatotolueno o basados en 4,4-diisocianatodifenilmetano o mezclas de estos con sus isómeros y/o homólogos superiores. Estos tipos de poliisocianatos de lacas aromáticos, son por ejemplo, isocianatos que contienen un grupo uretano, tal como se obtienen al hacer reaccionar cantidades en exceso de 2, 4-diisocianatotoluenos con alcoholes polihídricos tal como trimetilolpropano. Los polisocianatos de lacas aromáticos adicionales son por ejemplo, trímeros de los diisocianatos monoméricos mencionados por medio del ejemplo, es decir, los isocianato-isocianuratos correspondientes .

Básicamente, el uso de poliisocianatos no modificados del tipo mencionado por medio del ejemplo, es obviamente también posible.

El componente de poliisocianato puede consistir de manera general de cualquier mezcla de todos los poliisocianatos mencionados por medio del e emplo .

Los poliisocianatos hidrofilizados de los productos básicos mencionados anteriormente, los cuales pueden ser fácilmente emulsificados en agua, son extremadamente adecuados.

Las emulsiones del agente de revestimientos se obtienen mediante la adición del poliisocianato, con agitaciones, a la emulsión de la substancia celulósica, la resina de laca que contiene el grupo OH, los plastificadores y opcionalmente . a uno o más solventes. La emulsificación mejor del poliisocianato se alcanza cuando el poliisocianato es disuelto o dliuido con un solvente adecuado tal como por ejemplo, acetato de metoxipropilo y después agregarlo a la emulsión de laca.

La invención también proporciona el uso de emulsiones de un agente de revestimiento de conformidad con la invención en las lacas para el tratamiento de superficies de madera, metal, plásticos, papel, cuero o vidrio.

Dependiendo del área de aplicación (por ejemplo, madera, metal, plásticos, papel, cuero, vidrio y películas laqueadas), otros solventes orgánicos conocidos, pueden también ser agregados a la emulsión, en donde una concentración de solvente de 25% con respecto a la formulación de laca final, no deberá excederse .

La viscosidad puede ser ajustada para usarse en la aplicación deseada, ya sea con agua o mediante la adición de espesadores solubles en agua basados por ejemplo, en poliuretanos, celulosa, guar, almidón y los similares .

Además, las substancias, las cuales mejoran el procesamiento o propiedades de aplicación tales como por ejemplo, lubricantes, agentes que mejoran el brillo, agentes anti-espuma, agentes que mejoran la formación de arena, agentes de control de flujo, estabilizadores, estabilizadores de la luz y colorantes, pigmentos, rellenadores y/o aditivos de lacas convencionales pueden también ser agregados a la emulsión, preferiblemente en la fase acuosa.

Las emulsiones de agentes de revestimiento acuosos preparadas de conformidad con la invención, tienen muy buenas características de flujo, alto brillo, y una vida en caja larga. Usando una composición de laca de conformidad con la aplicación, se pueden alcanzar por ejemplo, resistencias al agua y alcohol excelentes.

Ejemplos Se prepararon las emulsiones de resinas NC/alquídicas de conformidad con la EP-B 0 076 443, formulaciones de las cuales están dadas en la siguiente tabla : ) Usada como nirocelulosa agua-húmedad: 65% de nitrocelulosa con 35% agua. Contenido N2 : 12.1 % en peso. ) Una resina alquídica que contiene un grupo hidroxilo preparada de conformidad con el ejemplo 1 en la solicitud NL 1 008 777, se usó como un 70% en peso de la resina alquidica firme en acetato de butilo (valor OH = 145 mg KOH/g) . ) Una resina alquídica que contiene un grupo hidroxilo "Halweftal B 32", obtenida de Hüttenes-Alberts Lackrohstoff Gmb, se usó como un 60% en peso de la resina alquídica firme disuelta en acetato de butilo (contenido OH = 2.4%).

*) MPA = acetato de metoxipropilo Los poliisocianatos emulsificables en agua en la forma de una solución de poliisocianato firme al 70% en peso en acetato de metoxipropilo se agitó en las emulsiones de resinas NC/alquídicas acuosas. 1) El isocianato alifático .hid ofílico basado en diisocianato de hexametileno con un contenido NCO de 16.0% y una viscosidad a 23aC de 3,700 mPa.s (se usó un producto comercial de Bayhydur 3100 de BayerR AG) 2) Se usó el producto comercial Basonat P LR 8878 de BASF AG. Contenido NCO: 17.2%; viscosidad a 23aC = 4, 73 mPa. s .

Los siguientes se agregaron a 100 g de las emulsiones antes de agregar el isocianato: Las emulsiones se aplicaron como ' lacas primarias y de revestimiento superior a madera, usando una hoja raspadora de 120 µm. El primario se secó a 50°C, se enarenó y se laqueó con revestimiento superior. De conformidad con DIN 68 861, parte 1, 1 B, el revestimiento final se secó por 7 días a 50°C, después se almacenó por 24 horas a temperatura ambiente y después se determinó la resistencia al agua, etanol y acetona.

Para comparación, se ensayó la emulsión en la misma manera. Los resultados están resumidos en la siguiente tabla: Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito lo anterior como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Una emulsión de agente de revestimiento de aceite en agua caracterizada porque se prepara a partir de a) 5.0 - 50% en peso de substancia celulósica. b) 5.0 - 50% de uno o más resinas de laca que contienen grupos hidroxilo c ) 2 . 0 - 25% en pe so de uno o más pol i iso cianatos con más de un grupo isocianato l ibre d) 1 0 . 0 - 65 % de agua e) 0.5 - 30% en peso del plastificador f) 0.0 - 20% en peso del emulsificador g) 0.0 - 45% en peso de al menos, un solvente orgánico en donde la suma de a) a g) es 100%, y en donde la proporción en peso de los grupos hidroxilo de dicho b) a grupos NCO es 1:0.05 a 1:5.

2. Las emulsiones del agente de revestimiento de la reivindicación 1, caracterizadas porque la relación en peso de la substancia celulósica a la resina de laca que contiene el grupo hidroxilo es 1:5 5: 1.

3. La emulsión del agente de revestimiento d la reivindicación 1, caracterizada porque la substanci celulósica es la nitrocelulosa.

4. Un método para usar la emulsión del agent de revestimiento de la reivindicación 1, caracterizad porque comprende incorporar en la emulsión de resina de laca y aplicar la emulsión resultante en la superficie de un material seleccionado a partir del grupo que consiste de madera, metal, papel, plásticos, cueros vidrio. UN AGENTE DE REVESTIMIENTO QUE CONTIENE UNA SUBSTANCIA CELULÓSICA Y SU USO EN LACAS RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe una emulsión de un agente d revestimiento que contiene una substancia celulósic del tipo aceite en agua, construida de a) 5.0 - 50% en peso de substancia celulósica. b )

5 . 0 - 50 % de uno o más resinas de laca que que contienen grupos hidroxilo c ) 2 . 0- - 25% en pe so de uno o más poli i so ci anatos con más de un grupo isocianato l ibre d) 10 . 0 - 65% de agua e) 0.5 - 30% en peso del plastificador f) 0.0 - 20% en peso del emulsi ficador g) 0.0 - 45% en peso de al menos, un solvente orgánico en donde la suma de a) a g) es siempre 100%, caracterizada porque la proporción en peso de los grupos OH (de la resina de laca) a grupos NCO es 1:0.05-1.5.