ES2230107T3

ES2230107T3 - Agente tixotropico.

Info

Publication number: ES2230107T3
Application number: ES00929506T
Authority: ES
Inventors: Ingrid Heid; Helmut Kleine Beckmann; Ulrike Rockrath; Hubert Baumgart
Original assignee: BASF Coatings GmbH
Current assignee: BASF Coatings GmbH
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 2000-05-06
Publication date: 2005-05-01
Anticipated expiration: 2020-05-06
Also published as: US6649706B1; JP2003500511A; WO2000071625A1; BR0010951A; DE50008011D1; DE19924170A1; EP1189998A1; EP1189998B1

Abstract

Agente tixotrópico que se obtiene mediante reacción de un componente que contiene grupos isocianato con una amina primaria o secundaria o una mezcla de aminas de este tipo y/o agua, caracterizado porque el componente que contiene grupos isocianato posee o consiste en Ia) como mínimo un isocianato con al menos una unidad estructural diisocianato que presenta i) una estructura anillo insaturada o aromática o no aromática, de 5 - 10 átomos en el anillo y y ii) dos grupos isocianato unidos a la estructura de anillo, y iii) en caso de una estructura de anillo no aromática a) los dos grupos isocianato están unidos con la estructura de anillo a través de un alquilo de 1 a 9 carbonos lineal y/o de un alquil éter de 2 a 10 carbonos lineal o b) un grupo isocianato está unido directamente a la estructura de anillo y el otro grupo isocianato está unido a la estructura de anillo a través de un alquilo de 2 a 9 carbonos lineal y/o de un alquil éter de 2 a 10 carbonos lineal y iv) en caso de una estructura de anillo insaturada o aromática como mínimo uno de los dos grupos isocianato está unido a la estructura de anillo a través de un alquilo lineal de 2 a 9 carbonos y/o de un alquil éter lineal de 2 a 10 carbonos, no presentando ninguno de los dos grupos ningún átomo de hidrógeno bencílico; y/o Ib) como mínimo un oligómero de este isocianato Ia), sometiéndose a reacción de 2 a 10 unidades monoméricas del isocianato Ia), en particular un trímero; y/o Ic) como mínimo un isocianato Ia) parcialmente bloqueado y/o como mínimo un oligómero Ib) parcialmente bloqueado.

Description

Agente tixotrópico.

La invención se refiere a un agente tixotrópico que se obtiene por reacción de un componente que contiene grupos isocianato con una amina primaria o secundaria o con una mezcla de aminas de este tipo y/o agua, a la utilización este tipo de agentes tixotrópicos y a un procedimiento para la preparación de tal tipo de agentes tixotrópicos.

Ya se conocen materiales de revestimiento con agentes tixotrópicos. En los documentos EP-A-192 304, DE-A-23 59 923, DE-A-18 05 693, WO 94/22968 y DE-C-27 51 761 se describen materiales de revestimiento que contienen derivados de urea como agentes tixotrópicos. Por otra parte, por ejemplo en los documentos WO 97/12945 y "farbe + lack", 11/1992, páginas 829 y siguientes, se describen materiales de revestimiento que contienen ácidos silícicos hidrófilos o hidrófobos modificados como agentes tixotrópicos. En dicho documento también se mencionan derivados de urea como posibles alternativas. Por último, el documento DE-A-37 26 959 da a conocer materiales de revestimiento que contienen urea en disolución. Dado que la urea está disuelta, ésta no debería poder ejercer la función de un agente tixotrópico.

Con el empleo de agentes tixotrópicos en materiales de revestimiento se pretende, entre otras cosas, posibilitar la aplicación de capas de laca relativamente gruesas sin que se formen "lágrimas" molestas. En particular en el caso de lacas no acuosas que contienen un agente tixotrópico basado en derivados de urea, especialmente en caso de alto contenido de sólidos, se obtienen materiales de revestimiento y superficies de laca que no satisfacen todos los requisitos.

Una característica esencial de los agentes tixotrópicos consiste en que la viscosidad de una laca producida con ellos depende de los antecedentes de fluencia y/o en que los agentes tixotrópicos tienen viscosidad intrínseca, es decir: la viscosidad de la laca disminuye cuando aumenta el esfuerzo de cizallamiento. Partiendo de una viscosidad básica, durante un esfuerzo de cizallamiento disminuye la viscosidad y, una vez finalizado dicho esfuerzo de cizallamiento, ésta va recuperando paulatinamente su valor inicial. Por ejemplo, un gel tixotrópico se licúa aportando energía mecánica (agitación o similar) y se vuelve a solidificar paulatinamente cuando finaliza la aportación de energía. Las propiedades de viscosidad intrínseca o tixotrópicas son ventajosas para el procesamiento de lacas. En particular, se puede controlar y reducir la tendencia a la formación de "lágrimas" al aplicar una laca con un gran espesor de capa húmeda. Por otra parte, los agentes tixotrópicos no han de influir negativamente en las propiedades ópticas y químicas de los lacados de acabado producidos con ellos. Por lo general, los agentes tixotrópicos son particulados y están dispersos en un material de revestimiento, ya sea acuoso o no acuoso. En el caso de los derivados de urea se trata de cristales aciculares, parcialmente retorcidos en forma de hélice, estando ajustada una distribución granulométrica preferentemente de entre 0,1 \mum y 6 \mum (95-99% de las partículas, con respecto al volumen) y siendo un 80% de los cristales (con respecto a la cantidad) menor de 2 \mum.

Por ello, la invención trata el problema técnico de encontrar un agente tixotrópico que se obtiene mediante reacción de un isocianato, en particular un diisocianato, con aminas primarias o secundarias o con una mezcla de aminas de este tipo y/o agua, y con el que se logren materiales de revestimiento que presenten una tendencia reducida a la formación de "lágrimas", de forma que el lacado obtenido con un material de revestimiento de este tipo satisfaga todos los requisitos.

En consecuencia se pone a disposición un agente tixotrópico que se obtiene mediante reacción de un componente que contiene grupos isocianato con una amina primaria o secundaria o con una mezcla de aminas de este tipo y/o agua, caracterizado porque el componente que contiene grupos isocianato presenta o consiste en

Ia): como mínimo un isocianato con al menos una unidad estructural diisocianato que presenta

i): una estructura anular insaturada aromática o no aromática, de 5-10 átomos en el anillo y

ii): dos grupos isocianato unidos a la estructura de anillo, y

iii): en caso de una estructura de anillo no aromática

a): los dos grupos isocianato están unidos a la estructura de anillo a través de un alquilo de 1 a 9 carbonos lineal y/o un alquil éter de 2 a 10 carbonos lineal o

b): un grupo isocianato está unido directamente a la estructura de anillo y el otro grupo isocianato está unido a la estructura de anillo a través de un alquilo lineal de 2 a 9 carbonos y/o de un alquil éter lineal de 2 a 10 carbonos y

iv): en caso de una estructura de anillo insaturada o aromática como mínimo uno de los dos grupos isocianato está unido a la estructura de anillo a través de un alquilo lineal de 2 a 9 carbonos y/o de un alquil éter lineal de 2 a 10 carbonos, no presentando ninguno de los dos grupos ningún átomo de hidrógeno bencílico;

y/o

Ib): como mínimo un oligómero de este isocianato Ia), formado por reacción de 2 a 10 unidades monoméricas del isocianato Ia), en particular un trímero;

y/o

Ic): como mínimo un isocianato Ia) parcialmente bloqueado y/o como mínimo un oligómero Ib) parcialmente bloqueado.

Sorprendentemente, la utilización del agente tixotrópico según la invención conduce a unas propiedades óptimas en cuanto a la tixotropía y produce lacados, en particular lacados transparentes, que satisfacen todos los requisitos, principalmente referidos a la nivelación y el brillo. Se pueden producir espesores de película seca de 50 \mum o más sin formación de "lágrimas" sobre superficies verticales. En principio, el componente que contiene grupos isocianato según la invención puede contener adicionalmente los isocianatos de estructura habituales descritos a
continuación.

Una forma de realización preferente de la invención se caracteriza porque el agente tixotrópico se obtiene mediante reacción del componente con contenido de grupos isocianato con una monoamina primaria alifática.

La invención se refiere también a la utilización de un agente tixotrópico según la invención para producir un material de revestimiento, preferentemente un material de revestimiento no acuoso, de forma totalmente preferente una laca transparente brillante no acuosa. El material de revestimiento puede consistir en un sistema de uno, dos o más componentes.

En el marco de la presente invención, por el concepto "sistema de un componente (1C)" se ha de entender un material de revestimiento endurecible térmicamente, en el que el ligante y el reticulante se encuentran juntos, es decir, en un mismo componente. Para ello es necesario que los dos ingredientes no se reticulen entre sí hasta alcanzar altas temperaturas y/o al ser irradiados con radiación actínica.

En el marco de la presente invención, por el concepto "sistema de dos componentes (2C) o más componentes (3C, 4C)" se ha de entender un material de revestimiento en el que en particular el ligante y el reticulante se encuentran separados entre sí en al menos dos componentes que se unen poco antes de la aplicación. Esta forma se elige cuando los ligantes y los reticulantes reaccionan entre sí ya a temperatura ambiente. Los materiales de revestimiento de este tipo se utilizan sobre todo para el revestimiento de aquellos sustratos más sensibles al calor, en particular en el lacado de reparación de automóviles.

En el marco de la utilización, el material de revestimiento contiene preferentemente como mínimo un ligante, preferentemente una resina de poliacrilato, como mínimo un reticulante, preferentemente seleccionado de entre el grupo consistente en poliisocianatos, poliepóxidos, poliisocianatos bloqueados, tris(alcoxicarbonilamino)triazinas, resinas aminoplásticas, beta-hidroxialquilamidas, siloxanos, polianhídridos y mezclas de estos compuestos, el agente tixotrópico según la invención y, opcionalmente, aditivos de laca.

Por último, la invención se refiere a un procedimiento para la producción del agente tixotrópico según la invención, en el que

a): la amina primaria o secundaria o una mezcla de aminas de este tipo y/o agua se añade a una solución de ligante, preferentemente una solución de poliacrilato no acuosa, y

b): el componente que contiene grupos isocianato o una solución de este componente se añade a la solución obtenida en el paso a).

En particular, los pasos a) y/o b) se pueden llevar a cabo en un Dissolver (recipiente de disolución).

El agente tixotrópico se puede utilizar en el material de revestimiento en una cantidad entre el 0,1 y el 5,0% en peso, preferentemente entre el 0,2 y el 2,5% en peso, de forma totalmente preferente entre el 0,6 y el 1,8% en peso, con respecto al contenido total de sólidos del material de revestimiento.

Las aminas y los componentes que contienen grupos poliisocianato pueden reaccionar entre sí en cantidades tales que la proporción de equivalentes entre grupos amino y grupos isocianato oscile entre 1,2 y 0,4, preferentemente entre 1,0 y 0,8.

Como monoaminas se utilizan preferentemente monoaminas primarias, de forma especialmente preferente monoaminas primarias aralifáticas o alifáticas, de forma totalmente preferente monoaminas primarias alifáticas con como mínimo 6 átomos de C en la molécula. Como ejemplos de monoaminas a utilizar se mencionan: bencilamina, etilamina, n-propilamina, isopropilamina, n-butilamina, isobutilamina, terc-butilamina, pentilamina, n-hexilamina, n-octilamina, isononilamina, isotridecilamina, n-decilamina y estearilamina. También se pueden utilizar aminas primarias y secundarias que contienen grupos éter. Se trata de materiales de fórmula general (CH_{3}-(CH_{2})_{a}-O-(CH_{2})_{b})_{c}NH_{d}, siendo "a" un número entero de 0 a 10, "b" un número entero de 1 a 20 y "c" 1 ó 2, y siendo la suma de "c" y "d" siempre igual a 3. Preferentemente, "a" = 0, "b" = 3, "c" = 1 y "d" = 2.

Como poliisocianatos adicionales a utilizar en el componente que contiene grupos isocianato en principio se pueden emplear todos los compuestos orgánicos que contienen como mínimo dos grupos isocianato por molécula. También se pueden utilizar productos de reacción que contengan grupos isocianato, por ejemplo de polioles y poliaminas y poliisocianatos. Preferentemente se utilizan diisocianatos, de forma totalmente preferente diisocianatos alifáticos, en particular diisocianato de hexametileno. Como ejemplos de poliisocianatos a utilizar se mencionan: tetrametilen-1,4-diisocianato, hexametilen-1,6-diisocianato, omega,omega'-dipropil éter-diisocianato, ciclohexil1,4-diisocianato, diciclohexilmetano-4,4'-diisocianato, 1,5-dimetil-2,4-di(isocianatometil)benceno, 1,5-dimetil-2,4-di(isocianatoetil)benceno, 1,3,5-trimetil-2,4-di(isocianatometil)benceno, 1,3,5-trietil-2,4-di(isocianatometil)benceno, trímero de hexametilen-1,6-diisocianato, diisocianato de isoforona, diciclohexildimetilmetano-4,4'-diisocianato, 2,4-toluilendiisocianato, 2,6-toluilendiisocianato, difenilmetano-4,4'-diisocianato. Más abajo se indican otros ejemplos de poliisocianatos y diisocianatos adecuados en los poliisocianatos y diisocianatos utilizados como reticulantes.

El isocianato Ia) a utilizar según la invención presenta como mínimo una unidad estructural diisocianato con una estructura especial. Si bien el isocianato Ia) puede presentar dos o más de estas unidades estructurales diisocianato, se ha comprobado que utilizando sólo una se obtienen buenos resultados.

En relación con la unidad estructural del diisocianato Ia) existen diferentes posibilidades adicionales que se describen a continuación.

En cuanto a la estructura de anillo (i), en principio es posible que consista en heteroanillos. En ese caso, la estructura de anillo (i) contiene además de átomos C como átomos de anillo otros átomos de anillo diferentes de éstos, como por ejemplo átomos de N, átomos de O o átomos de Si. Se puede tratar de heteroanillos saturados o insaturados o aromáticos. Heteroanillos saturados adecuados son, por ejemplo, anillos silaciclopentano, silaciclohexano, oxolano, oxano, dioxano, morfolina, pirrolidina, imidazolidina, pirazolidina, piperidina o quinuclidina. Heteroanillos insaturados o aromáticos adecuados son, por ejemplo, anillos pirrol, imidazol, pirazol, piridina, pirimidina, pirazina, piridazina o triazina. Preferentemente, la estructura de anillo (i) contiene exclusivamente átomos de C como átomos de anillo.

La estructura de anillo (i) puede estar libre de puentes. No obstante, si la estructura de anillo (i) es una estructura básica de terpeno bicíclico, decalina, adamantano o quinuclidina, puede contener puentes. Estructuras básicas terpeno adecuadas son, por ejemplo, estructuras básicas carano, norcarano, pinano, canfano o norboneno.

Los átomos de hidrógeno de una unidad estructural diisocianato Ia), en particular de la estructura de anillo (i), pueden estar sustituidos con grupos o átomos que no reaccionan con isocianatos ni con la amina y el ligante. Los grupos adecuados son, por ejemplo, grupos nitro, alquilo, cicloalquilo, perfluoroalquilo, perfluorocicloalquilo o arilo. Los átomos adecuados son, por ejemplo, átomos de halógenos, en particular flúor.

Ventajosamente, la estructura de anillo (i) consiste en 6 átomos de C, en particular en forma de ciclohexano o benceno.

Grupos alquilo de 1 a 9 carbonos lineales adecuados son, por ejemplo, grupos metileno o etileno y grupos tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa- o nona-metileno, en particular grupos metileno.

Los alquil éteres lineales de 2 a 10 carbonos están unidos a la estructura de anillo a través de los átomos de oxígeno o a través de los grupos alcanodiilo que presentan. Preferentemente están unidos a través de los átomos de oxígeno. Los números 2 a 10 significan que el alquil éter contiene de 2 a 10 átomos de C.

Los alquil éteres sólo pueden contener 1 átomo de oxígeno. Resulta ventajoso que la cadena presente de 2 a 10, en particular de 2 a 5, átomos de oxígeno. En ese caso se encuentran 1 o más, en particular 2, átomos de C entre 2 átomos de oxígeno.

Como ejemplos de alquil éteres de 2 a 10 carbonos adecuados se mencionan:

-(O-CH_{2})_{m}-, siendo m = 1 a 10,

-(O-C_{2}H_{4})_{p}-, siendo p = 1 a 5,

-(O-C_{3}H_{6})_{q}-, siendo q = 1 a 3, o

-(O-C_{4}H_{8})_{r}-, siendo r = 1 a 2.

Cuando el isocianato Ia) contiene como mínimo una unidad estructural diisocianato con una estructura de anillo (i) no aromática, en particular ciclohexano, los dos grupos isocianato pueden estar unidos a través de -CH_{2}-, preferentemente en las posiciones 1 y 3 del anillo. No obstante, también es posible una unión en las posiciones 1, 2 y 1, 4. En ese caso, la unidad estructural diisocianato o el isocianato Ia) tiene la fórmula C_{6}H_{10}(-CH_{2}-NCO)_{2} por ejemplo.

No obstante, también es posible que uno de los dos grupos isocianato esté unido directamente a un átomo del anillo de una estructura anular (i) no aromática, en particular ciclohexano, y que el segundo grupo isocianato esté unido a otro átomo del anillo a través de un grupo alquilo de 2 a 9 carbonos, en particular de un alquilo de 3 carbonos, preferentemente en configuración 1, 2. En ese caso, la unidad estructural diisocianato o el isocianato Ia) tiene la fórmula C_{6}H_{10}(-NCO)(-C_{3}H_{6}-NCO) por ejemplo.

Cuando el isocianato Ia) contiene como mínimo una unidad estructural diisocianato con estructura anular (i) insaturada o aromática, en particular benceno, los dos grupos isocianato pueden estar unidos a ella a través de un grupo alquilo de 2 a 9 carbonos. Lo importante es que los grupos alcanodiilo no contengan ningún átomo de hidrógeno bencílico, sino que en lugar de ello porten los sustituyentes R^{1} y R^{2}, que no reaccionan con isocianato ni con la amina o el ligante. Sustituyentes R^{1} y R^{2} adecuados son, por ejemplo, grupos alquilo de 1 a 10 carbonos, grupos arilo o halógenos, preferentemente -CH_{3}.

En consecuencia, los grupos alcanodiilo adecuados son, por ejemplo, -CR^{1}R^{2}-(CH_{2})_{n}-, siendo n = 1 a 8, en particular 1 a 4, y R^{1} y R^{2} = los sustituyentes anteriormente indicados.

Preferentemente, los grupos alcanodiilo anteriormente descritos están unidos en las posiciones 1 y 3 del anillo de benceno. No obstante, también en este caso es posible una unión en las posiciones 1, 2 y 1, 4. En ese caso, la unidad estructural diisocianato o el isocianato Ia) a utilizar según la invención tiene la fórmula C_{6}H_{4}(-C(CH_{3})_{2}-C_{2}H_{4}-NCO)_{2} por ejemplo.

No obstante, los dos grupos isocianato también pueden estar unidos a la estructura cíclica insaturada o aromática, en particular benceno, a través de los grupos alquil éter de 2 a 10 carbonos anteriormente descritos. Lo importante es que los alquil éteres no porten ningún átomo de hidrógeno bencílico. Cuando los alquil éteres estén unidos a la estructura de anillo aromática a través de átomos de C esto se puede lograr si los átomos de C bencílicos portan los sustituyentes R^{1} y R^{2} anteriormente descritos. Cuando los alquil éteres están unidos a la estructura de anillo aromática a través de átomos de oxígeno, no hay ningún átomo de hidrógeno bencílico, por lo que esta variante es
preferente.

En este caso también es posible que uno de los dos grupos isocianato esté unido directamente a un átomo del anillo de una estructura cíclica (i) insaturada o aromática, preferentemente un anillo de benceno, y que el segundo grupo isocianato esté unido a otro átomo del anillo, preferentemente en configuración 1, 2, por ejemplo a través de un grupo alquilo de 3 a 9 carbonos que no contiene ningún átomo de hidrógeno bencílico. En ese caso, la unidad estructural diisocianato o el isocianato Ia) a utilizar según la invención tiene la fórmula C_{6}H_{4}(-NCO)(-C(CH_{3})_{2}-(CH_{2})_{2}-NCO) por ejemplo.

En lugar del isocianato Ia), o además de éste, también se puede utilizar como mínimo un oligómero Ib). El oligómero Ib) se prepara a partir del isocianato Ia) sometiendo a reacción de 2 a 10 unidades monoméricas. Es preferente la trimerización. La oligomerización y trimerización se puede llevar a cabo con ayuda de los catalizadores habituales y conocidos para la formación de grupos uretdiona y/o isocianurato.

En lugar del isocianato Ia) y/o el oligómero Ib), o además de éstos, también se puede utilizar como mínimo un isocianato Ia) parcialmente bloqueado y/o como mínimo un oligómero Ib) parcialmente bloqueado.

Los agentes de bloqueo adecuados son, por ejemplo, aquellos dados a conocer en el documento de patente US-A-4,444,954, como i) fenoles como fenol, cresol, xilenol, nitrofenol, clorofenol, etilfenol, t-butilfenol, ácido hidroxibenzoico, ésteres de este ácido o 2,5-di-t-butil-4-hidroxitolueno; ii) lactamas, como -caprolactama, -valerolactama, -butirolactama o -propiolactama; iii) compuestos metilénicos activos, como malonato de dietilo, malonato de dimetilo, acetoacetato de etilo, acetoacetato de metilo o acetilacetona; iv) alcoholes como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, alcohol n-amílico, alcohol t-amílico, alcohol láurico, etilenglicol monometil éter, etilenglicol monoetil éter, etilenglicol monopropil éter, etilenglicol monobutil éter, dietilenglicol monometil éter, dietilenglicol monoetil éter, propilenglicol monometil éter.

Metoximetanol, ácido glicólico, éster de ácido glicólico, ácido láctico, éster de ácido láctico, metilolurea, metilolmelamina, alcohol diacetílico, etilenclorhidrina, etilenbromhidrina, 1,3-dicloro-2-propanol o acetocianhidrina; v) mercaptanos, como butilmercaptano, hexilmercaptano, t-butilmercaptano, t-dodecilmercaptano, 2-mercaptobenzotiazol, tiofenol, metiltiofenol o etiltiofenol; vi) amidas de ácido como acetoanilida, acetoanisidinamida, acrilamida, metacrilamida, acetamida, estearamida o benzamida; vii) imidas como succinimida, ftalimida o maleimida; viii) aminas como difenilamina, fenilnaftilamina, xilidina, N-fenilxilidina, carbazol, anilina, naftilamina, butilamina, dibutilamina o butilfenilamina; ix) imidazoles como imidazol o 2-etilimidazol; x) ureas como urea, tiourea, etilenurea, etilentiourea o 1,3-difenilurea; xi) carbamatos como éster fenílico de ácido N-fenilcarbamídico o 2-oxazolidona; xii) iminas como etilenimina; xiii) oximas como acetonoxima, formaldoxima, acetaldoxima, acetoxima, metil etil cetoxima, diisobutil cetoxima, diacetilmonoxima, benzofenonoxima o clorohexanonoxima; xiv) sales de ácido sulfuroso como bisulfito de sodio o bisulfito de potasio; xv) ésteres de ácido hidroxámico como bencil metacril hidroxamato (BMH) o alil metacril hidroxamato; o xvi) pirazoles sustituidos, imidazoles o triazoles.

Los oligómeros Ib) o Ic) y trímeros Ib) o Ic) anteriormente descritos tienen, ventajosamente, una funcionalidad NCO de 2,0-5,0, preferentemente de 2,2-4,0, en particular de 2,5-3,8.

Los isocianatos Ia) descritos en detalle más arriba, sus oligómeros Ib) y/o trímeros Ib) y/o los compuestos Ic) pueden ser compuestos exclusivos para la producción del agente tixotrópico, o se pueden utilizar en mezcla con los isocianatos descritos anteriormente.

El agente tixotrópico se puede producir por separado o en presencia de la resina de poliacrilato utilizada. En este último caso normalmente se procede de la siguiente manera: el componente de amina se añade a una solución de la resina de acrilato en un disolvente orgánico o una mezcla de disolventes orgánicos y a continuación se añade el poliisocianato lo más rápidamente posible y bajo agitación muy intensa. La mezcla de agente tixotrópico que contiene grupos urea y resina de poliacrilato se puede utilizar después en los materiales de revestimiento.

Los materiales de revestimiento producidos con el agente tixotrópico según la invención pueden contener otros agentes tixotrópicos, por ejemplo ácido silícico. El ácido silícico puede ser un ácido silícico modificado pirógeno, preferentemente hidrófobo. Se pueden adquirir ácidos silícicos hidrófilos e hidrófobos, por ejemplo, con las denominaciones comerciales Aerosil® y las denominaciones de producto 200, R972, R974, R805 y R812 de la firma Degussa AG, Hanau. El ácido silícico se utiliza en una cantidad entre un 0,1 y un 30% en peso, preferentemente entre un 0,5 y un 10% en peso, de forma totalmente preferente entre un 1,0 y un 5,0% en peso, con respecto al contenido total de sólidos del material de revestimiento.

En el marco de la invención, como ligante principal se puede utilizar una gran variedad de ligantes. Se llama ligantes principales a aquellos ligantes que presentan la mayor proporción cuantitativa de ligantes diferentes utilizados en cada caso. Entran en consideración, por ejemplo, poliacrilatos, en caso dado con grupos hidroxilo, poliésteres, poliuretanos, poliepóxidos y resinas alquídicas, en caso dado modificadas con aceites. En el caso de los ligantes para lacas acuosas, éstos contienen grupos iónicos o no iónicos que aseguran su solubilidad o dispersabilidad en agua.

De acuerdo con la invención, los poliacrilatos o resinas de poliacrilato resultan ventajosos y por consiguiente se utilizan de forma preferente.

En el caso de las resinas de poliacrilato para materiales de revestimiento no acuosos, el ligante puede ser, en particular, una resina de poliacrilato que se puede preparar polimerizando (a) entre un 16 y un 51% en peso, preferentemente entre un 16 y un 28% en peso, de un éster de ácido acrílico o metacrílico que contiene grupos hidroxilo, o de una mezcla de monómeros de este tipo, (b) entre un 32 y un 84% en peso, preferentemente entre un 32 y un 63% en peso, de un éster alifático o cicloalifático de ácido acrílico o metacrílico distinto de (a), preferentemente de como mínimo 4 átomos de C en la parte alcohol, o de una mezcla de monómeros de este tipo, (c) entre un 0 y un 2% en peso, preferentemente entre un 0 y un 1% en peso, de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o de una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados y (d) entre un 0 y un 30% en peso, preferentemente entre un 0 y un 20% en peso, de un monómero etilénicamente insaturado distinto de (a), (b) y (c), o de una mezcla de monómeros de este tipo, para formar una resina de poliacrilato con un índice de acidez de 0 a 15, preferentemente de 0 a 8, un índice hidroxilo de 80 a 140, preferentemente de 80 a 120, y un peso molecular promedio en número de 1.500 a 10.000, preferentemente de 2.000 a 5.000, dando como resultado la suma de las proporciones en peso de los componentes (a), (b), (c) y (d) siempre el 100% en peso.

La preparación de las resinas de poliacrilato a emplear de forma preferente puede realizar siguiendo procedimientos de polimerización en fundido, en solución o en emulsión conocidos en general. Los procedimientos de polimerización para la preparación de resinas de poliacrilato son universalmente conocidos y han sido descritos en múltiples ocasiones (véase, por ejemplo, Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4ª edición, tomo 14/1, páginas 24 a 255 (1961)).

En los documentos de patente DE-A-197 09 465, DE-C-197 09 476, DE-A-28 48 906, DE-A-195 24 182, EP-A-0 554 783, WO 95/27742, DE-A-38 41 540 o WO 82/02387 se describen otros ejemplos de procedimientos de (co)polimerización adecuados para la producción de las resinas de poliacrilato.

Ventajosamente se emplean reactores de Taylor, en particular para la copolimerización en fundido, en solución o en emulsión.

Los reactores de Taylor, que sirven para transformar sustancias bajo las condiciones de la corriente de Taylor, son bien conocidos. Consisten esencialmente en dos cilindros coaxiales dispuestos concéntricamente, de los cuales el exterior es estacionario y el interior giratorio. El espacio de reacción es el volumen formado por la separación entre los cilindros. A medida que aumenta la velocidad angular \omega_{i} del cilindro interior se produce una serie de formas de corriente diferentes caracterizadas por un número característico adimensional: el llamado número de Taylor Ta. Además de la velocidad angular del agitador, el número de Taylor depende también de la viscosidad cinemática \nu del fluido en el espacio de separación y de parámetros geométricos, el radio exterior del cilindro interior r_{i}, el radio interior del cilindro exterior r_{a} y la anchura del espacio de separación d, la diferencia de los dos radios, según la siguiente fórmula:

(I)Ta = \omega_{i} \ r_{i} \ d \ \nu^{-1} \ (d/r_{i})^{1/2}

en la que d = r_{a} - r_{i}.

Con una velocidad angular baja se forma la corriente Couette laminar, una corriente tangencial simple. Si aumenta la velocidad de rotación del cilindro interior por encima de un valor crítico aparecen vórtices de rotación alternativamente opuesta (contrarrotación) con ejes a lo largo de la dirección circunferencial. Estos, así llamados, vórtices de Taylor presentan simetría de rotación y tienen un diámetro aproximadamente igual a la anchura del espacio de separación. Dos vórtices adyacentes configuran un par de vórtices o una célula de vórtices.

Este comportamiento se debe a que, con la rotación del cilindro interior estando el cilindro exterior quieto, las partículas de fluido cercanas al cilindro interior están expuestas a una fuerza centrífuga mayor que las partículas más alejadas del cilindro interior. Esta diferencia de las fuerzas centrífugas activas impulsa las partículas de fluido desde el cilindro interior hacia el cilindro exterior. La fuerza de viscosidad actúa en contra de la fuerza centrífuga, dado que en el movimiento de las partículas de fluido se ha de superar el rozamiento. Cuando aumenta la velocidad de rotación también aumenta la fuerza centrífuga. Los vórtices de Taylor se forman cuando la fuerza centrífuga es mayor que la fuerza de viscosidad estabilizadora.

En el caso de una corriente de Taylor con una corriente axial baja, cada par de vórtices se desplaza por el espacio de separación, con lo que sólo se produce una transferencia de masa reducida entre pares de vórtices adyacentes. Dentro de estos pares de vórtices la mezcla es muy alta. En cambio, la mezcla axial a través de los límites de pares es muy baja. Por consiguiente, un par de vórtices se puede considerar como un recipiente de agitación bien mezclado. Por lo tanto, el sistema de corriente se comporta como un tubo de corriente ideal en el que los pares de vórtices se desplazan como recipientes de agitación ideales por el espacio de separación con un tiempo de permanencia
constante.

De acuerdo con la invención son ventajosos los reactores de Taylor con una pared de reactor exterior y un rotor dispuesto de forma concéntrica o excéntrica dentro de ella, un suelo de reactor y una tapa de reactor, que definen conjuntamente el volumen de reactor en forma de espacio anular, como mínimo un dispositivo para dosificar eductos, así como un dispositivo para la descarga del producto, estando configurados geométricamente la pared de reactor y/o el rotor de tal modo que se cumplan las condiciones para la corriente de Taylor en el volumen de reactor y en lo esencial a lo largo de todo el reactor, es decir, que el espacio anular se ensanche en la dirección de la
corriente.

Las resinas de poliacrilato utilizadas se preparan preferentemente con ayuda del procedimiento de polimerización en solución. Para ello, habitualmente se dispone en primer lugar un disolvente orgánico o una mezcla de disolventes orgánicos y se calienta hasta ebullición. A este disolvente orgánico o mezcla de disolventes orgánicos se le añaden entonces y de forma continua la mezcla de monómeros a polimerizar y uno o varios iniciadores de polimerización. La polimerización se realiza a temperaturas entre 100ºC y 160ºC, preferentemente entre 130ºC y 150ºC. Como iniciadores de polimerización se utilizan preferentemente iniciadores formadores de radicales libres. La fuerza y la cantidad del iniciador se eligen normalmente de modo que durante la fase de alimentación a la temperatura de polimerización exista una cantidad de radicales disponibles constante dentro de lo posible.

Como ejemplos de iniciadores a utilizar se mencionan: peróxidos de dialquilo, como peróxido de di-tercbutilo o peróxido de dicumilo; hidroperóxidos, como hidroperóxido de cumol o hidroperóxido de terc-butilo; perésteres, como perbenzoato de terc-butilo, perpivalato de terc-butilo, per-3,5,5-trimetilhexanoato de terc-butilo o per-2-etilhexanoato de terc-butilo; azodinitrilos como azobisisobutironitrilo o iniciadores disociadores de C-C como benzopinacol silil éteres.

Las condiciones de polimerización (temperatura de reacción, tiempo de alimentación de la mezcla de monómeros, cantidad y tipo de disolventes orgánicos e iniciadores de polimerización, eventual utilización conjunta de reguladores del peso molecular, como por ejemplo mercaptanos, ésteres de ácido tioglicólico y cloruros de hidrógeno) se eligen de modo que las resinas de poliacrilato utilizadas presenten un peso molecular promedio en número de 1.500 a 10.000, preferentemente de 2.000 a 5.000, (determinado mediante cromatografía de filtración en gel utilizando poliestireno como sustancia patrón).

El índice de acidez de las resinas de poliacrilato utilizadas puede ser ajustado por los especialistas mediante el empleo de las cantidades correspondientes del componente (c). Lo análogo vale para el ajuste del índice hidroxilo: éste se puede controlar mediante la cantidad de componente (a) utilizado.

Como componente (a) se puede emplear, en principio, cualquier éster de ácido acrílico o metacrílico que contenga grupos hidroxilo, o una mezcla de monómeros de este tipo. Como ejemplos se mencionan: acrilatos de hidroxialquilo, como por ejemplo acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, acrilato de hidroxibutilo, en particular acrilato de 4-hidroxibutilo; metacrilatos de hidroxialquilo, como por ejemplo metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo, metacrilato de hidroxibutilo, en particular metacrilato de 4-hidroxibutilo; productos de reacción de ésteres cíclicos, como por ejemplo \varepsilon-caprolactona, e hidroxialquil ésteres de ácido acrílico o metacrílico.

Preferentemente, la composición del componente (a) se elige de tal modo que, en caso de polimerización exclusiva de dicho componente (a), se obtenga una resina de poliacrilato con una temperatura de transición vítrea entre -50ºC y +70ºC, preferentemente entre -30ºC y +50ºC. Los especialistas pueden calcular de forma aproximada la temperatura de transición vítrea recurriendo a la siguiente fórmula

\newpage

1/T_{G} = \sum\limits^{n=x}_{n=1}W_{n}/T_{Gn}

T_{G} =: Temperatura de transición vítrea del polímero

x =: Cantidad de los diferentes monómeros incorporados por polimerización

W_{n} =: Proporción en peso del enésimo monómero

T_{Gn} =: Temperatura de transición vítrea del homopolímero del enésimo monómero.

Como componente (b) se puede utilizar en principio cualquier éster alifático o cicloalifático de ácido acrílico o metacrílico distinto de (a) y con, como mínimo, 4 átomos de C en la parte alcohol, o una mezcla de monómeros de este tipo. Como ejemplos se mencionan: ésteres alifáticos de ácido acrílico y metacrílico de 4 a 20 átomos de C en la parte alcohol, como por ejemplo acrilatos y metacrilatos de n-butilo, isobutilo, terc-butilo, 2-etilhexilo, estearilo y laurilo, así como ésteres cicloalifáticos de ácido acrílico y metacrílico, como por ejemplo acrilato de ciclohexilo y metacrilato de ciclohexilo. La composición del componente (b) se elige preferentemente de modo que, en caso de polimerización exclusiva de dicho componente (b), se obtenga una resina de poliacrilato con una temperatura de transición vítrea de 10ºC a 100ºC, preferentemente de 20ºC a 60ºC.

Como componente (c) se puede utilizar, en principio, cualquier ácido carboxílico etilénicamente insaturado o una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados. Como componente (c) se utiliza preferentemente ácido acrílico y/o ácido metacrílico.

Como componente (d) se puede utilizar, en principio, cualquier monómero etilénicamente insaturado distinto de (a), (b) y (c), o una mezcla de monómeros de este tipo. Como ejemplos de monómeros que se pueden utilizar como componente (d) se mencionan: hidrocarburos vinilaromáticos, como estireno, alfa-alquilestireno y viniltolueno, amidas de ácido acrílico y metacrílico, como por ejemplo metacrilamida y acrilamida, nitrilos de ácido metacrílico y acrílico; éteres vinílicos y ésteres vinílicos o macromonómeros de polisiloxano, tal como se describen en los documentos de patente DE-A-38 07 571, DE-A 37 06 095, EP-B-0 358 153, US-A 4,754,014, DE-A 44 21 823 o WO 92/22615. Como componente (d) se emplean preferentemente hidrocarburos vinilaromáticos, especialmente estireno. Preferentemente, la composición del componente (d) se elige de modo que, en caso de polimerización exclusiva de dicho componente (d), se obtenga una resina con una temperatura de transición vítrea de 70ºC a 120ºC, preferentemente de 80ºC a 100ºC.

Ventajosamente, el material de revestimiento contiene los ligantes en una cantidad entre un 10 y un 90% en peso, de forma especialmente preferente entre un 15 y un 80% en peso y en particular entre un 20 y un 70% en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total del material de revestimiento.

El material de revestimiento contiene además un reticulante.

Si el material de revestimiento consiste en un sistema de varios componentes, como reticulantes se utilizan poliisocianatos y/o poliepóxidos, pero principalmente poliisocianatos.

Poliisocianatos adecuados son, por ejemplo, los diisocianatos Ia) anteriormente descritos y/o sus oligómeros Ib) y/o trímeros Ib).

Otros ejemplos de poliisocianatos adecuados son poliisocianatos orgánicos, en particular los llamados poliisocianatos de laca, con grupos isocianato libres unidos de forma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática. Preferentemente se utilizan poliisocianatos con 2 a 5 grupos isocianato por molécula y con viscosidades de 100 a 10.000 mPas, preferentemente de 100 a 5.000 mPas y en particular de 100 a 2.000 mPas (a 23ºC). Dado el caso, también se pueden añadir a los poliisocianatos cantidades reducidas de disolventes orgánicos, preferentemente del 1 al 25% en peso con respecto al poliisocianato puro, para mejorar así la incorporación del isocianato y dado el caso reducir la viscosidad del poliisocianato a un valor dentro de los márgenes arriba mencionados. Los disolventes adecuados como aditivos para los poliisocianatos son, por ejemplo, propionato de etoxietilo, amil metil cetona o acetato de butilo. Además, los poliisocianatos pueden estar modificados de forma hidrófila o hidrófoba del modo habitual y conocido.

También son adecuados, por ejemplo, los prepolímeros de poliuretano con contenido de grupos isocianato que se pueden producir mediante la reacción de polioles con un exceso de poliisocianatos y que preferentemente presentan baja viscosidad.

Otros ejemplos de poliisocianatos adecuados son los poliisocianatos que presentan grupos isocianurato, biuret, alofanato, iminooxadiacindona, uretano, urea y/o uretdiona. Los poliisocianatos que presentan grupos uretano se obtienen, por ejemplo, mediante reacción de una parte de los grupos isocianato con polioles, como por ejemplo trimetilolpropano y glicerina. Preferentemente se emplean poliisocianatos alifáticos o cicloalifáticos, en particular diisocianato de hexametileno, diisocianato de hexametileno dimerizado y trimerizado, diisocianato de isoforona, isocianato de 2-isocianatopropilciclohexilo, diciclohexilmetano-2,4'-diisocianato o diciclohexilmetano-4,4'-diisocianato, diisocianatos derivados de ácidos grasos dímeros tales como los distribuidos por la firma Henkel bajo el nombre comercial DDI 1410, 1,8-diisocianato-4-isocianatometiloctano, 1,7-diisocianato-4-isocianatometilheptano o 1-isocianato-2-(3-isocianatopropil)ciclohexano, o mezclas de estos poliisocianatos.

En "Methoden der organischen Chemie" Houben-Weyl, tomo 14/2, 4ª edición, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1963, páginas 61 a 70, W. Siefken, Liebigs Ann. Chem. 562, 75 a 136, el documento de patente europea EP-A-101 832 o los documentos de patente US-PS-3,290,350, UP-PS-4,130,577 y US-PS-4,439,616 se describen otros ejemplos de isocianatos adecuados.

Poliepóxidos adecuados son, por ejemplo, todos los poliepóxidos alifáticos y/o cicloalifáticos y/o aromáticos conocidos, por ejemplo basados en bisfenol A o bisfenol F. Como poliepóxidos también son adecuados, por ejemplo, aquellos que se pueden obtener en el mercado bajo las denominaciones Epikote® de la firma Shell, Denacol® de la firma Nagase Chemicals Ltd., Japón, como por ejemplo Denacol EX-411 (pentaeritrita poliglicidil éter), Denacol EX-321 (trimetilolpropano poliglicidil éter), Denacol EX-512 (poliglicerol poliglicidil éter) y Denacol EX-521 (poliglicerol poliglicidil éter).

En el caso de los sistemas de un componente se utilizan reticulantes que reaccionan con los grupos funcionales de los ligantes para formar una red tridimensional a temperaturas elevadas. Evidentemente, en los sistemas de varios componentes también se pueden utilizar conjuntamente cantidades menores de estos reticulantes. En el marco de la presente invención, el concepto "cantidad menor" significa una proporción que no perturbe o incluso impida la reacción de reticulación principal.

Reticulantes de este tipo adecuados son, por ejemplo, poliisocianatos bloqueados. Poliisocianatos adecuados son, por ejemplo, los anteriormente descritos.

Agentes de bloqueo adecuados son, por ejemplo, los agentes de bloqueo dados a conocer en el documento de patente US-A-4,444,954.

Como reticulantes también se pueden utilizar tris(alcoxicarbonilamino)triazinas de fórmula general

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En los documentos de patente US-A-4,939,213, US-A-5,084,541 o EP-A-0 624 577 se describen ejemplos de tris(alcoxicarbonilamino)triazinas adecuadas. Principalmente se utilizan tris(metoxi-, tris(butoxi- y/o tris(2-etilhexoxicarbonilamino)triazinas.

Son ventajosos los ésteres mixtos metilo-butilo, los ésteres mixtos butilo-2-etilhexilo y los ésteres butílicos. En comparación con los ésteres metílicos puros, éstos tienen la ventaja de una mejor solubilidad en masas poliméricas fundidas y también tienen menor tendencia a la cristalización.

Como reticulantes se pueden utilizar principalmente resinas aminoplásticas, por ejemplo resinas de melamina. En este contexto se puede emplear cualquier resina aminoplástica adecuada para lacas cubrientes transparentes o lacas transparentes, o una mezcla de resinas aminoplásticas de este tipo. Principalmente entran en consideración las resinas aminoplásticas habituales y conocidas cuyos grupos metilol y/o metoximetilo están desfuncionalizados en parte mediante grupos carbamato o alofanato. En los documentos de patente US-A-4 710 542 y EP-B-0 245 700 y en el artículo de B. Singh y colaboradores "Carbamylmethylated Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry" en Advanced Organic Coatings Science and Technology Series, 1991, tomo 13, páginas 193 a 207, se describen reticulantes de este tipo.

Otros ejemplos de reticulantes adecuados son beta-hidroxialquilamidas como N,N,N',N'-tetraquis(2-hidroxietil)adipamida o N,N,N',N'-tetraquis(2-hidroxipropil)adipamida.

Otros ejemplos de reticulantes adecuados son siloxanos, principalmente siloxanos con como mínimo un grupo trialcoxisilano o dialcoxisilano.

Otros ejemplos de reticulantes adecuados son polianhídridos, principalmente anhídrido de ácido polisuccínico.

La cantidad de reticulantes en el material de revestimiento puede variar dentro de amplios márgenes y principalmente se rige, por una parte, por la funcionalidad de los reticulantes y, por otra, por la cantidad de grupos funcionales reticulantes presentes en el ligante, así como por la densidad de reticulación que se desee alcanzar. En consecuencia, los especialistas pueden determinar la cantidad de reticulantes basándose en sus conocimientos técnicos generales, dado el caso recurriendo a sencillos ensayos orientativos. Ventajosamente, el material de revestimiento contiene el reticulante en una cantidad entre un 5 y un 60% en peso, de forma especialmente preferente entre un 10 y un 50% en peso y en particular entre un 15 y un 45% en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total del material de revestimiento. En este contexto también es recomendable elegir las cantidades de reticulantes y ligantes de tal modo que la relación entre los grupos funcionales del reticulante y los grupos funcionales del ligante en el material de revestimiento oscile entre 2:1 y 1:2, preferentemente entre 1,5:1 y 1:1,5, de forma especialmente preferente entre 1,2:1 y 1:1,2 y en particular entre 1,1:1 y 1:1,1.

Es preferible que el material de revestimiento sea un material de revestimiento no acuoso, preferentemente una laca transparente brillante no acuosa. El concepto "laca transparente brillante" quiere decir que se busca el mayor brillo posible, al contrario que en el caso de las lacas mate.

En el caso de los materiales de revestimiento no acuosos, éstos contienen entre un 20 y un 70% en peso, preferentemente entre un 40 y un 60% en peso (con respecto al material de revestimiento listo para la aplicación) de disolventes orgánicos, como por ejemplo hidrocarburos alifáticos, aromáticos y/o cicloalifáticos, acetatos o propanoatos de alquilo, alcanoles, cetonas, éteres glicólicos y/o ésteres de éter glicólico.

El material de revestimiento puede contener además como mínimo un aditivo de laca habitual y conocido en cantidades eficaces, es decir, preferentemente en cantidades hasta un 40% en peso, de forma especialmente preferente hasta un 30% en peso y en particular hasta un 20% en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total de sólidos del material de revestimiento. Es esencial que los aditivos de laca no influyan negativamente en la transparencia y claridad del material de revestimiento.

Como ejemplos de aditivos de laca adecuados se mencionan:

-: absorbentes UV;

-: productos fotoprotectores como compuestos HALS, benzotriazoles u oxalanilidas;

-: captadores de radicales;

-: catalizadores para la reticulación como dilaurato de dibutilestaño o decanoato de litio;

-: aditivos de deslizamiento (slip);

-: inhibidores de polimerización;

-: antiespumantes;

-: emulsionantes, principalmente emulsionantes no iónicos como alcanoles alcoxilados y polioles, fenoles y alquilfenoles o emulsionantes aniónicos como sales alcalinas o sales amónicas de ácidos alcanoicos, ácidos alcanosulfónicos y ácidos sulfónicos de alcanoles alcoxilados y polioles, fenoles y alquilfenoles;

-: humectantes como siloxanos, compuestos con contenido de flúor, semiésteres de ácido carboxílico, ésteres de ácido fosfórico, ácidos poliacrílicos y sus copolímeros o poliuretanos;

-: agentes de adherencia como triciclodecanodimetanol;

-: agentes de nivelación;

-: agentes auxiliares filmógenos como derivados de celulosa;

-: materiales de carga transparentes como nanopartículas basadas en dióxido de silicio, óxido de aluminio u óxido de circonio; para más detalles, véase Römpp Lexikon "Lacke und Druckfarben", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1998, páginas 250 a 252;

-: aditivos de control de reología, como los dados a conocer en los documentos de patente WO 94/22968, EP-A-0 276 501, EP-A-0 249 201 o WO 97/12945; micropartículas poliméricas reticuladas, tal como las publicadas por ejemplo en el documento EP-A-0 008 127; filosilicatos inorgánicos, como silicatos de aluminio-magnesio, filosilicatos de sodio-magnesio y de sodio-magnesio-flúor-litio de tipo montmorillonita; ácidos silícicos como aerosiles; o polímeros sintéticos con grupos iónicos y/o de efecto asociativo, como alcohol polivinílico, poli(met)acrilamida,ácido poli(met)acrílico, polivinilpirrolidona, copolímeros estireno-anhídrido maleico o copolímeros etileno-anhídrido maleico y sus derivados, o uretanos o poliacrilatos etoxilados modificados de forma hidrófoba;

-: productos de apresto ignífugo; y/o

-: agentes de mateado.

En el manual "Lackadditive" de Johan Bielemann, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, se describen otros ejemplos de aditivos de laca (a6) adecuados.

También se pone a disposición un procedimiento para la preparación de un material de revestimiento, en el que:

A): se produce un ligante,

B): se lleva a cabo la preparación del derivado de urea según la invención en presencia de como mínimo una cantidad parcial del ligante del paso A) y

C): la mezcla del ligante y el derivado de urea se mezcla

-: en caso dado con molienda (pasta) de un ácido silícico con una primera cantidad parcial de un ligante opcionalmente diferente del ligante del paso A), preferentemente una resina de poliacrilato del tipo anteriormente descrito,

-: con un reticulante o una mezcla de reticulantes y, opcionalmente,

-: con como mínimo uno de los aditivos de laca anteriormente descritos,

-: con ligantes compatibles con poliacrilatos y diferentes de los ligantes anteriormente mencionados, y

-: en caso dado con la cantidad restante del ácido silícico molido con el ligante,

y se ajusta a una viscosidad habitual para su procesamiento.

El reticulante o la mezcla de reticulantes se pueden añadir simultáneamente o se puede añadir justo antes de una aplicación del material de revestimiento. En el caso de los sistemas de dos componentes, el reticulante, por ejemplo poliisocianatos no bloqueados, no se añade hasta justo antes de la aplicación del material de revestimiento. En el caso de los sistemas de un componente, el reticulante, por ejemplo poliisocianatos bloqueados, se puede añadir ya en fábrica.

La invención se refiere además a la utilización del material de revestimiento para la producción de un lacado transparente brillante sobre un lacado base de coloración y/o de efecto decorativo, en particular un lacado base producido utilizando una laca base acuosa. La coloración se logra mediante colorantes y/o pigmentos de coloración. Los efectos decorativos se logran con pigmentos de efecto como pigmentos de efecto metálico o pigmentos de mica.

Los documentos de patente EP-A-0 089 497, EP-A-0 256 540, EP-A-0 260 447, EP-A-0 297 576, WO 96/12747, EP-A-0 523 610, EP-A-0 228 003, EP-A-0 397 806, EP-A-0 574 417, EP-A-0 531 510, EP-A-0 581 211, EP-A-0 708 788, EP-A-0 593 454, DE-A-43 28 092, EP-A-0 299 148, EP-A-0 394 737, EP-A-0 590 484, EP-A-0 234 362, EP-A-0 234 361, EP-A-0 543 817, WO 95/14721, EP-A-0 521 928, EP-A-0 522 420, EP-A-0 522 419, EP-A-0 649 865, EP-A-0 536 712, EP-A-0 596 460, EP-A-0 596 461, EP-A-0 584 818, EP-A-0 669 356, EP-A-0 634 431, EP-A-0 678 536, EP-A-0 354 261, EP-A-0 424 705, WO 97/49745, WO 97/49747, EP-A-0 401 565, EP-B-0 730 613 o WO 95/14721 dan a conocer ejemplos de lacas base acuosas adecuadas y los lacados correspondientes.

Por último, la invención se refiere a un procedimiento para producir un lacado multicapa de coloración y/o de efecto decorativo sobre la superficie de sustratos imprimados o no imprimados, en el que (1) sobre la superficie del sustrato se aplica una laca base, en particular una laca base acuosa, provista de pigmentos de coloración y/o de efecto decorativo, (2) la capa de laca base aplicada en el paso (1) se seca a temperaturas entre 15ºC y 100ºC, preferentemente entre 20ºC y 85ºC, (3) sobre la capa de laca base ya seca en el paso (2) se aplica el material de revestimiento transparente a modo de capa de laca transparente y a continuación (4) la capa de laca base y la capa de laca transparente se ahornan conjuntamente, preferentemente a temperaturas entre 120ºC y 180ºC y durante un tiempo de 5 a 60 minutos.

Como sustratos entran en consideración todas las superficies lacables de objetos que permitan un endurecimiento de las capas de laca que se encuentran sobre ellos utilizando calor, por ejemplo objetos de metal, plásticos, madera, cerámica, piedra, material textil, materiales compuestos de fibras, cuero, vidrio, fibras de vidrio, lana de vidrio y lana mineral, o materiales de construcción ligados con minerales y resina, como placas de yeso y cemento o tejas. Por consiguiente, el material de revestimiento, en particular en forma de laca transparente, es muy adecuado para aplicaciones en el lacado de automóviles, el lacado de muebles y el lacado industrial, incluyendo "coil coating" (revestimiento de bobinas) y "container coating" (revestimiento de contenedores). En el marco de los lacados industriales es adecuado para el lacado de prácticamente todos los elementos de uso privado o industrial, como radiadores, aparatos domésticos, piezas pequeñas de metal, tapacubos o llantas.

Con el material de revestimiento, en particular la laca transparente, también se pueden lacar plásticos imprimados o no imprimados y en caso dado plásticos revestidos con una capa de laca base, como por ejemplo ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, UHMWPE, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM y UP (abreviaturas según DIN 7728T1). Evidentemente, los plásticos lacables también pueden consistir en mezclas poliméricas, plásticos modificados o plásticos reforzados con fibras. También se puede emplear para el revestimiento de los plásticos utilizados habitualmente en la construcción de vehículos, en particular en la construcción de automóviles. En caso de superficies de sustrato no funcionalizadas y/o apolares, antes de ser revestidas éstas se pueden someter a un tratamiento previo de forma conocida, como plasma o llameado.

En los lacados multicapa producidos con ayuda del material de revestimiento, en particular la laca transparente, no se observa ninguna deslaminación debida a una adherencia deficiente entre capas. Presentan una nivelación y unas propiedades ópticas excelentes. Tampoco tienden ya a la formación de marcas blancas después de someterlos a cargas por agua de condensación.

Ejemplos de preparación

A continuación se describen ejemplos de preparación de un material de revestimiento utilizando el agente tixotrópico según la invención, a saber: de ureas basadas en 1,3- o 1,4-bis(isocianatometil)ciclohexano.

Ejemplo 1 Preparación de una solución de resina de poliacrilato

En un recipiente de acero con alimentador de monómeros, alimentador de iniciador, termómetro, calefacción por aceite y condensador de reflujo se cargaron 878 partes de un disolvente aromático comercial con un intervalo de ebullición de 158ºC - 172ºC y se calentaron a 140ºC. Después se añadió, agitando, una mezcla de (a) 87 partes del disolvente aromático y 87 partes de peroctoato de t-butilo a una velocidad tal que la adición de la mezcla (a) concluyó después de 4,75 horas. Quince minutos después del comienzo de la adición de la mezcla (a) se añadió a la mezcla de reacción una mezcla (b) consistente en 630 partes de acrilato de t-butilo, 217 partes de metacrilato de n-butilo, 72 partes de metacrilato de t-butilo, 116 partes de estireno, 326 partes de metacrilato de hidroxipropilo y 87 partes de monoacrilato de 1,4-butanodiol, a una velocidad tal que la adición de la mezcla (b) concluyó después de 4 horas. Una vez finalizada la adición de la mezcla (a), la mezcla de reacción se mantuvo otras 2 horas a 140ºC y a continuación se enfrió a temperatura ambiente. La solución de resina de acrilato obtenida presentaba un contenido de sólidos de un 62,3% (1 h, 130ºC; horno de ventilación forzada), una viscosidad de 7,2 dPas (viscosímetro de placa-cono ICI, 23ºC), un índice de acidez de 4,9 y un índice hidroxilo de 111, en cada caso con respecto al contenido de sólidos.

Ejemplo 2 Preparación de una solución de resina de poliacrilato que contiene un agente tixotrópico

En el recipiente de agitación de un Dissolver de 2,5 l con un disco Dissolver de un diámetro de 90 mm se pesaron e introdujeron 1.850 g de la solución de resina de acrilato descrita en el Ejemplo 1, 130 g de acetato de n-butilo y 61 g de n-hexilamina en el orden indicado. Anteriormente, en un recipiente de carga se introdujeron y mezclaron previamente 130 g de acetato de n-butilo y 58 g de 1,4-bis(isocianatometil)ciclohexano. Se disolvió a 1.400 r.p.m. y el contenido de la carga previa se añadió uniformemente de forma dosificada al recipiente de agitación en un plazo de 10 minutos. Después continuó la disolución durante otros 20 minutos a 1.400 r.p.m. Se obtuvo una dispersión tixotrópica con una proporción de componentes no volátiles del 50%, consistiendo un 5% de los mismos en partículas de urea.

Ejemplo 3 Preparación de una laca transparente

En un recipiente de agitación de 2 l se pesaron e introdujeron en el orden indicado y se mezclaron por agitación: 532,5 g de la solución de resina de acrilato descrita en el Ejemplo 1, 360 g de la dispersión tixotrópica descrita en el Ejemplo 2, 342 g de una resina de melamina comercial eterificada con butanol, disuelta al 80% en n-butanol, 18 g de un absorbente UV comercial basado en un benzotriazol disuelto en 45 g de xileno, 15 g de un captador de radicales comercial basado en un derivado de piperidina trabado estéricamente disuelto en 30 g de xileno, 15 g de un polisiloxano modificado comercial como reticulante, 60 g de n-butanol y 91,5 g del disolvente aromático descrito en el Ejemplo 1.

La laca transparente según la invención resultante mostraba un marcado comportamiento de fluencia de viscosidad intrínseca que tuvo un efecto extraordinariamente favorable para las propiedades de aplicación y la nivelación de la laca transparente. Los lacados transparentes producidos con ayuda de la laca transparente según la invención presentaban unas propiedades ópticas excelentes y eran muy adecuadas para la producción de lacados multicapa de coloración y/o de efecto decorativo de acuerdo con el procedimiento húmedo-sobre-húmedo.

Claims

1. Agente tixotrópico que se obtiene mediante reacción de un componente que contiene grupos isocianato con una amina primaria o secundaria o una mezcla de aminas de este tipo y/o agua, caracterizado porque el componente que contiene grupos isocianato posee o consiste en

i): una estructura anillo insaturada o aromática o no aromática, de 5 - 10 átomos en el anillo y

ii): dos grupos isocianato unidos a la estructura de anillo, y

iii): en caso de una estructura de anillo no aromática

a): los dos grupos isocianato están unidos con la estructura de anillo a través de un alquilo de 1 a 9 carbonos lineal y/o de un alquil éter de 2 a 10 carbonos lineal o

b): un grupo isocianato está unido directamente a la estructura de anillo y el otro grupo isocianato está unido a la estructura de anillo a través de un alquilo de 2 a 9 carbonos lineal y/o de un alquil éter de 2 a 10 carbonos lineal y

y/o

Ib): como mínimo un oligómero de este isocianato Ia), sometiéndose a reacción de 2 a 10 unidades monoméricas del isocianato Ia), en particular un trímero;

y/o

2. Agente tixotrópico según la reivindicación 1, caracterizado porque se puede obtener mediante la reacción del componente que contiene grupos isocianato con una monoamina primaria alifática.

3. Agente tixotrópico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el componente que contiene grupos isocianato posee o consiste en los compuestos Ia y/o Ib.

4. Utilización de un agente tixotrópico según una de las reivindicaciones 1 a 3 para la producción de un material de revestimiento, preferentemente un material de revestimiento no acuoso, de forma totalmente preferente una laca transparente brillante no acuosa.

5. Utilización según la reivindicación 4, conteniendo el material de revestimiento un ligante, preferentemente una resina de poliacrilato, un reticulante, preferentemente seleccionado de entre el grupo consistente en poliisocianatos, poliepóxidos, poliisocianatos bloqueados, tris(alcoxicarbonilamino)triazinas, resinas aminoplásticas, beta-hidroxialquilamidas, siloxanos y polianhídridos, y mezclas de estos compuestos, el agente tixotrópico según una de las reivindicaciones 1 a 3 y, opcionalmente, aditivos de laca.

6. Procedimiento para la preparación de un agente tixotrópico según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que los pasos a) y/o b) se llevan a cabo en un Dissolver (recipiente de disolución).