ES2271095T3 - Material de revestimiento acuoso de efecto decorativo, su procedimiento de preparacion y utilizacion del mismo. - Google Patents
Material de revestimiento acuoso de efecto decorativo, su procedimiento de preparacion y utilizacion del mismo. Download PDFInfo
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Abstract
Material de revestimiento acuoso de efecto decorativo que contiene como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua, - como mínimo un pigmento de efecto decorativo y - una mezcla neutralizada de como mínimo dos ácidos grasos.
Description
Material de revestimiento acuoso de efecto
decorativo, su procedimiento de preparación y utilización del
mismo.
La presente invención se refiere a un nuevo
material de revestimiento acuoso de efecto decorativo, en particular
a una laca base acuosa metálica. Además, la presente invención se
refiere a un procedimiento para la producción del nuevo material de
revestimiento acuoso de efecto decorativo. La presente invención
también se refiere a la utilización del nuevo material de
revestimiento acuoso de efecto decorativo para la producción de
lacados de efecto decorativo monocapa o multicapa.
Por ejemplo, en las solicitudes de patente EP 0
089 497 A1, EP 0 256 540 A1, EP 0 260 447 A1, EP 0 297 576 A1, WO
96/12747, EP 0 523 610 A1, EP 0 228 003 A1, EP 0 397 806 A1, EP 0
574 417 A1, EP 0 531 510 A1, EP 0 581 211 A1, EP 0 708 788 A1, EP 0
593 454 A1, DE-A-43 28 092 A1, EP 0
299 148 A1, EP 0 394 737 A1, EP 0 590 484 A1, EP 0 234 362 A1, EP 0
234 361 A1, EP 0 543 817 A1, WO 95/14721, EP 0 521 928 A1, EP 0 522
420 A1, EP 0 522 419 A1, EP 0 649 865 A1, EP 0 536 712 A1, EP 0 596
460 A1, EP 0 596 461 A1, EP 0 584 818 A1, EP 0 669 356 A1, EP 0 634
431 A1, EP 0 678 536 A1, EP 0 354 261 A1, EP 0 424 705 A1, WO
97/49745, WO 97/49747, EP 0 401 565 A1 o EP 0 817 648, columna 5,
renglones 31 a 45, se dan a conocer materiales de revestimiento
acuosos de efecto decorativo, en particular lacas base acuosas
metálicas, en especial lacas base acuosas metálicas basadas en
poliuretano. Éstos sirven sobre todo para producir lacados multicapa
de efecto decorativo mediante el procedimiento
húmedo-sobre-húmedo, en el que la
laca base acuosa metálica se aplica sobre un sustrato y la capa
húmeda resultante se seca, pero no se endurece. A continuación, la
capa de laca base resultante se sobrelaca con una laca transparente
y después se endurecen conjuntamente la capa de laca base y la capa
de laca transparente. No obstante, también se pueden utilizar para
producir lacados cubrientes lisos.
Durante la aplicación y el endurecimiento de los
materiales de revestimiento acuosos de efecto decorativo se pueden
formar las llamadas "nubes", es decir, sombras
claro-oscuro. Éstas son un indicativo de defectos en
la dispersión y/o en la orientación de los pigmentos de efecto
decorativo, en particular de aquellos de efecto metálico, en el
lacado. Pero precisamente en los productos de calidad especialmente
alta en los que se lacan grandes superficies, por ejemplo en
automóviles, no se aceptan por principio los lacados con nubes, ya
que estos defectos de la laca dan la impresión de una menor calidad
del producto en conjunto (por ejemplo del automóvil).
Si bien, como es sabido, la formación de nubes
se puede reducir hasta cierto punto mediante la adición de pastas de
aerosil, talco, blancas o de mateado a los materiales de
revestimiento acuosos de efecto decorativo, la adición de este tipo
de pastas con frecuencia tiene un efecto negativo en el tono de
color (desplazamiento del tono de color) y en el efecto metálico
(reducción del mismo).
Un objetivo de la presente invención consiste en
poner a disposición un nuevo material de revestimiento acuoso de
efecto decorativo que ya no presente las desventajas del estado
actual de la técnica, sino que proporcione lacados de efecto
decorativo monocapa y multicapa que no presenten formación de
sombras claro-oscuro (nubes) o que lo hagan de forma
considerablemente menor que en los lacados del estado actual de la
técnica, y además que conduzca a un mejor efecto metálico y mejore
la estabilidad de gaseado de los pigmentos de efecto. Por lo demás,
los nuevos materiales de revestimiento acuosos de efecto decorativo
y los nuevos lacados de efecto decorativo monocapa y multicapa
producidos con ellos han de presentar, o incluso superar, el perfil
de propiedades ventajoso de los materiales de revestimiento acuosos
de efecto decorativo conocidos y de los lacados de efecto decorativo
monocapa y multicapa producidos con ellos. Además, los nuevos
materiales de revestimiento acuosos de efecto decorativo se han de
poder obtener de forma sencilla con ayuda de los productos de
partida habituales y conocidos y con la menor variación material
posible de los materiales de revestimiento conocidos, de modo que se
puedan producir, manipular, aplicar y endurecer en las instalaciones
ya existentes.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en descubrir un nuevo procedimiento para la producción de materiales
de revestimiento acuosos de efecto decorativo que, con la menor
desviación posible con respecto a los procedimientos conocidos para
la producción de estos materiales de revestimiento, proporcione
nuevos materiales de revestimiento acuosos de efecto decorativo
adecuados para la producción de lacados de efecto decorativo
monocapa y multicapa completa o esencialmente libres de nubes.
En consecuencia se ha descubierto el nuevo
material de revestimiento acuoso de efecto decorativo que contiene
como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua,
- -
- como mínimo un pigmento de efecto decorativo y
- -
- una mezcla neutralizada de como mínimo dos ácidos grasos.
En lo sucesivo, el nuevo material de
revestimiento acuoso de efecto decorativo se denominará "material
de revestimiento según la invención".
Además se ha descubierto el nuevo procedimiento
para la producción del material de revestimiento según la invención,
en el que
- (I)
- el pigmento o los pigmentos de efecto decorativo se dispersan en una mezcla que contiene
- -
- como mínimo un disolvente orgánico miscible con agua,
- -
- como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua y
- -
- una mezcla neutralizada de como mínimo dos ácidos grasos;
- (II)
- y la dispersión (I) resultante se junta después con la solución o dispersión acuosa de como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua.
En lo sucesivo, el nuevo procedimiento para la
producción del material de revestimiento según la invención se
denominará "procedimiento según la invención".
En la siguiente descripción se indican otros
objetos de la invención.
Los efectos ópticos provocados por el material
de revestimiento según la invención consisten preferentemente en
efectos metálicos y/o efectos ópticos dicroicos, pero principalmente
efectos metálicos (véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag, 1998, página 176, y páginas 380 y 381
"Metalloxid-Glimmer-Pigmente"
hasta "Metallpigmente").
El material de revestimiento según la invención
contiene como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua.
Los ligantes pueden ser endurecibles
físicamente, térmicamente o térmicamente y con radiación actínica.
Este último caso también se denominan "dual cure" en el
mundo técnico.
En el marco de la presente invención, el
concepto "endurecimiento físico" se refiere al endurecimiento
de una capa de un material de revestimiento mediante formación de
película por emisión de disolvente del material de revestimiento,
teniendo lugar la reticulación dentro del revestimiento a través de
la formación de enlaces de las moléculas poliméricas de los ligantes
(con respecto a este concepto, véase Römpp Lexikon Lacke und
Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998,
"Bindemittel", páginas 73 y 74). O la formación de película
tiene lugar a través de la coalescencia de las partículas del
ligante (véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme
Verlag, Stuttgart, New York, 1998, "Härtung", páginas 274 y
275). Normalmente no se requiere ningún reticulante para ello. En
caso dado, el endurecimiento físico se puede apoyar mediante oxígeno
atmosférico, calor o irradiación con radiación actínica.
Si los ligantes son endurecibles térmicamente,
pueden ser reticulables térmicamente por reticulación externa o
autorreticulables, principalmente reticulables por reticulación
externa. En el marco de la presente invención, el concepto
"autorreticulable" designa la propiedad de un ligante para
experimentar reacciones de reticulación consigo mismo. Para ello es
necesario que los ligantes ya contengan los dos tipos de grupos
funcionales reactivos complementarios necesarios para una
reticulación térmica, o grupos funcionales reactivos que puedan
reaccionar "consigo mismos". En cambio, con el concepto
"reticulable por reticulación externa" se designan aquellos
ligantes que contienen uno de los tipos de grupos funcionales
reactivos complementarios, y el otro tipo se encuentra en un
endurecedor o reticulante. Para más detalles, véase Römpp Lexikon
Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York,
1998, "Härtung", páginas 274 a 276, en particular página 275,
parte inferior.
En el marco de la presente invención, por
radiación actínica se ha de entender radiación electromagnética como
luz infrarroja cercana (IRC), luz visible, radiación UV o radiación
X, en particular radiación UV; y radiación corpuscular como haz
electrónico.
Los ligantes son resinas oligoméricas y
poliméricas. Por oligómeros se entienden resinas que contienen como
mínimo de 2 a 15 unidades monoméricas en su molécula. En el marco de
la presente invención, por polímeros se entienden resinas que
contienen como mínimo 10 unidades monoméricas recurrentes en su
molécula. Para más detalles con respecto a estos términos, véase
Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart,
New York, 1998, "Oligomere", página 425.
Ligantes adecuados son, por ejemplo,
(co)polímeros lineales y/o ramificados y/o formados a modo de
peine, estructurados estadísticamente, de forma alterna y/o a modo
de bloque, de monómeros etilénicamente insaturados, o resinas de
poliadición y/o resinas de policondensación. Para más detalles con
respecto a estos conceptos, véase Römpp Lexikon Lacke und
Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, página
457, "Polyaddition" y "Polyadditionsharze (Polyaddukte)",
y páginas 463 y 464 "Polykondensate", "Polykondensation" y
"Polykondensationsharze", y también las páginas 73 y 74,
"Bindemittel".
(Co)polímeros adecuados son, por ejemplo,
(co)polímeros de (met)acrilato o polivinil ésteres
parcialmente saponificados, en particular copolímeros de
(met)acrilato, en especial copolímeros de
(met)acrilato modificados con poliuretano.
\newpage
Como ejemplos de resinas de poliadición y/o
resinas de policondensación adecuadas se mencionan: poliésteres,
alquidas, poliuretanos, polilactonas, policarbonatos, poliéteres,
resinas epóxido, aductos de resina epóxido-amina,
poliureas, poliamidas, poliimidas, poliésterpoliuretanos,
poliéterpoliuretanos o
poliéster-poliéter-poliuretanos, en
particular poliésteres y poliuretanos.
Los ligantes autorreticulables endurecibles
térmicamente o dual cure contienen grupos funcionales
reactivos que pueden experimentar reacciones de reticulación con
grupos de su misma clase o con grupos funcionales reactivos
complementarios. Los ligantes reticulables por reticulación externa
endurecibles térmicamente o dual cure contienen grupos
funcionales reactivos que pueden experimentar reacciones de
reticulación con grupos funcionales reactivos complementarios
presentes en reticulantes. La siguiente sinopsis muestra ejemplos de
grupos funcionales reactivos complementarios adecuados a utilizar
según la invención. En la sinopsis, la variable R representa un
grupo alifático acíclico o cíclico, un grupo aromático y/o un grupo
aromático-alifático (aralifático); las variables R'
y R'' representan grupos alifáticos iguales o diferentes o están
unidas entre sí formando un anillo alifático o heteroalifático.
La elección de los grupos complementarios
correspondientes en cada caso se rige, por una parte, por el hecho
de que no deben experimentar ninguna reacción no deseada, en
particular una reticulación prematura, durante la producción, el
almacenamiento y la aplicación de los materiales de revestimiento
según la invención y/o en caso dado no deben perturbar o inhibir el
endurecimiento con radiación actínica, y, por otra, por el intervalo
de temperaturas en el que deba tener lugar la reticulación.
Preferentemente, con los materiales de
revestimiento según la invención se utilizan temperaturas de
reticulación de 60 a 180ºC.
En caso de sistemas multicomponente, en
particular sistemas de dos componentes, en los que los ligantes se
almacenan por separado de los reticulantes hasta poco antes de la
aplicación, se utilizan temperaturas de reticulación de 60 a 100ºC.
Preferentemente se utilizan ligantes con grupos tio, grupos
hidroxilo, amino primarios y secundarios y también grupos imino y
reticulantes con grupos isocianato libres.
En el caso de los sistemas de un solo
componente, en los que los ligantes están junto con los
reticulantes, se utilizan preferentemente temperaturas de
reticulación superiores a 100ºC.
Por ello, preferentemente se utilizan ligantes
con grupos tio, hidroxilo, N-metilolamino,
N-alcoximetilamino, imino, carbamato, alofanato,
epoxi o carboxilo, preferiblemente grupos hidroxilo o epóxido, en
particular grupos epóxido, por una parte, y preferentemente
reticulantes con grupos anhídrido, carboxilo, epóxido, isocianato
bloqueado, uretano, metilol, metilol éter, siloxano, carbonato,
amino, hidroxi y/o beta-hidroxialquilamida,
preferiblemente grupos epóxido, hidroxi,
beta-hidroxi-alquilamida, isocianato
no bloqueado, uretano o alcoximetilamino.
En caso de ligantes autorreticulables se
utilizan principalmente grupos metilol, metilol éter y/o
N-alcoximetilamino.
Los ligantes contienen grupos funcionales que
los hacen dispersables en agua y/o solubles en agua. Éstos son
- (f1)
- grupos funcionales que se pueden transformar en cationes mediante agentes de neutralización y/o agentes de cuaternización, o
- (f2)
- grupos funcionales que se pueden transformar en aniones mediante agentes de neutralización, y/o grupos aniónicos, y/o
- (f3)
- grupos hidrófilos no iónicos, en particular grupos de poli(alquilen éter).
Como ejemplos de grupos funcionales (f1)
adecuados que se pueden transformar en cationes mediante agentes de
neutralización y/o agentes de cuaternización se mencionan: grupos
amino primarios, secundarios o terciarios, grupos sulfuro
secundarios o grupos fosfina terciarios, en particular grupos amino
terciarios o grupos sulfuro secundarios.
Como ejemplos de grupos catiónicos (f1)
adecuados se mencionan: grupos amonio primarios, secundarios,
terciarios o cuaternarios, grupos sulfonio terciarios o grupos
fosfonio cuaternarios, preferentemente grupos amonio cuaternarios o
grupos sulfonio terciarios, pero principalmente grupos sulfonio
terciarios.
Como ejemplos de grupos funcionales (f2)
adecuados que se pueden transformar en aniones mediante agentes de
neutralización se mencionan: grupos ácido carboxílico, ácido
sulfónico o ácido fosfónico, en particular grupos ácido
carboxílico.
Como ejemplos de grupos aniónicos (f2) adecuados
se mencionan: grupos carboxilato, grupos sulfonato o grupos
fosfonato, en particular grupos carboxilato.
Como ejemplos de agentes de neutralización
adecuados para los grupos funcionales (f1) que se pueden transformar
en cationes se mencionan: ácidos inorgánicos y orgánicos como ácido
sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido fórmico, ácido
acético, ácido láctico, ácido dimetilolpropiónico o ácido
cítrico.
Como ejemplos de agentes de neutralización
adecuados para grupos funcionales (f2) que se pueden transformar en
aniones se mencionan: amoníaco, aminas o alcoholes amínicos, por
ejemplo trimetilamina, trietilamina, tributilamina, dibutilamina,
dimetilanilina, dietilanilina, trifenilamina, dimetiletanolamina,
dietiletanolamina, metildietanolamina,
2-aminometilpropanol, dimetilisopropilamina,
dimetilisopropanolamina o trietanolamina. Preferentemente, como
agente de neutralización se utilizan dimetiletanolamina,
dibutilamina y/o trietilamina.
Los grupos funcionales reactivos complementarios
anteriormente descritos se pueden incorporar en los ligantes de
acuerdo con los métodos habituales y conocidos de la química de
polímeros. Esto se puede llevar a cabo por ejemplo incorporando
monómeros que portan los grupos funcionales reactivos
correspondientes, y/o con ayuda de reacciones análogas
poliméricas.
Como ejemplos de monómeros olefínicamente
insaturados adecuados con grupos funcionales reactivos se
mencionan:
- (a1)
- monómeros que portan como mínimo un grupo hidroxilo, amino, alcoximetilamino, carbamato, alofanato o imino por molécula, como
- -
- hidroxialquil ésteres de ácido acrílico, metacrílico o de otro ácido carboxílico alfa,beta-olefínicamente insaturado, que se derivan de un alquilenglicol esterificado con el ácido, o que se pueden obtener mediante reacción del ácido carboxílico alfa,beta-olefínicamente insaturado con un óxido de alquileno como óxido de etileno u óxido de propileno; en particular hidroxialquil ésteres de los ácidos acrílico, metacrílico, etacrílico, crotónico, maleico, fumárico o itacónico en los que el grupo hidroxialquilo contiene hasta 20 átomos de carbono, como acrilato, metacrilato, etacrilato, crotonato, maleato, fumarato o itaconato de 2-hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, 3-hidroxipropilo, 3-hidroxibutilo, 4-hidroxibutilo; o hidroxicicloalquil ésteres como monoacrilato, monometacrilato, monoetacrilato, monocrotonato, monomaleato, monofumarato o monoitaconato de 1,4-bis(hidroximetil)ciclohexano, octahidro-4,7-metano-1H-indendimetanol o metilpropanodiol; productos de reacción de ésteres cíclicos, por ejemplo épsilon-caprolactona, y estos hidroxialquil o hidroxicicloalquil ésteres;
- -
- alcoholes olefínicamente insaturados como alcohol alílico;
- -
- polioles como monoalil o dialil trimetilolpropano éteres o monoalil, dialil o trialil pentaeritrita éter;
- -
- productos de reacción de ácido acrílico y/o metacrílico con el glicidil éster de un ácido monocarboxílico ramificado en posición alfa de 5 a 18 átomos de C por molécula, principalmente un ácido Versatic®, o, en lugar del producto de reacción, una cantidad equivalente de ácido acrílico y/o metacrílico que, durante o después de la reacción de polimerización, se somete a reacción con el glicidil éster de un ácido monocarboxílico ramificado en posición alfa de 5 a 18 átomos de C por molécula, principalmente un ácido Versatic®;
- -
- acrilato de aminoetilo, metacrilato de aminoetilo, alilamina o acrilato de N-metiliminoetilo;
- -
- acrilato o metacrilato de N,N-di(metoximetil)aminoetilo o acrilato o metacrilato de N,N-di(butoximetil)aminopropilo;
- -
- amidas de ácido (met)acrílico como (met)acrilamida, N-metil(met)acrilamida, N-metilol(met)acrilamida, N,N-dimetilolmetacrilamida, N-metoximetil(met)acrilamida, N,N-di(metoximetil)(met)acrilamida, N-etoximetil(met)acrilamida y/o N,N-di(etoxietil)(met)acrilamida;
- -
- carbamato o alofanato de acriloiloxi- o metacriloiloxi- etilo, -propilo o -butilo; en los documentos de patente US-A-3,479,328, US 3,674,838 A, US 4,126,747 A, US 4,279,833 A o US 4,340,497 A se describen otros ejemplos de monómeros adecuados que contienen grupos carbamato;
- (a2)
- monómeros que portan como mínimo un grupo ácido por molécula como
- -
- los ácidos acrílico, metacrílico, etacrílico, crotónico, maleico, fumárico o itacónico;
- -
- ácidos sulfónicos o fosfónicos olefínicamente insaturados o sus ésteres parciales;
- -
- mono(met)acriloiloxietil ésteres de los ácidos maleico, succínico o ftálico; o
- -
- ácido vinilbenzoico (todos sus isómeros), ácido alfa-metilvinilbenzoico (todos sus isómeros) o ácido vinilbencenosulfónico (todos sus isómeros);
- (a3)
- monómeros con contenido en grupos epóxido como los glicidil ésteres de los ácidos acrílico, metacrílico, etacrílico, crotónico, maleico, fumárico o itacónico, o alil glicidil éteres.
Los monómeros de funcionalidad superior del tipo
arriba descrito se utilizan en general en cantidades menores. En el
marco de la presente invención, por la expresión "cantidades
menores" de monómeros de funcionalidad superior se han de
entender aquellas cantidades que no conducen a una reticulación o
gelificación de los copolímeros, en particular de los copolímeros de
(met)acrilato, a no ser que se desee preparar de forma
selectiva micropartículas poliméricas reticuladas.
Monómeros adecuados para la incorporación de
grupos funcionales reactivos en poliésteres o poliésterpoliuretanos
son, por ejemplo, 2,2-dimetiloletilamina o
2,2-dimetilolpropilamina bloqueadas con cetonas,
hidrolizándose de nuevo el grupo cetoxima resultante después de la
incorporación; o compuestos que contienen dos grupos hidroxilo o dos
grupos amino primarios y/o secundarios y como mínimo un grupo ácido,
en particular como mínimo un grupo carboxilo y/o como mínimo un
grupo ácido sulfónico, como ácido dihidroxipropiónico, ácido
dihidroxisuccínico, ácido dihidroxibenzoico, ácido
2,2-dimetilolacético, ácido
2,2-dimetilolpropiónico, ácido
2,2-dimetilolbutírico, ácido
2,2-dimetilolpentanoico, ácido
\alm{3},\alm{3}-diaminovaleriánico, ácido
3,4-diaminobenzoico, ácido
2,4-diaminotoluensulfónico o ácido
2,4-diamino difenil éter sulfónico.
Un ejemplo de incorporación de grupos
funcionales reactivos a través de reacciones análogas poliméricas
consiste en la reacción de resinas que contienen grupos hidroxilo
con fosgeno, con lo que se obtienen resinas con contenido en grupos
cloroformiato, y la reacción análoga polimérica de estas últimas con
amoníaco y/o con aminas primarias y/o secundarias para obtener
resinas con contenido en grupos carbamato. Los documentos de patente
US 4,758,632 A, US 4,301,257 A o US 2,979,514 A dan a conocer otros
ejemplos de métodos adecuados de este tipo.
Los ligantes dual cure contienen además
un promedio estadístico de como mínimo uno y preferentemente como
mínimo dos grupos con al menos un enlace activable con radiación
actínica por molécula.
En el marco de la presente invención, por el
concepto "enlace activable con radiación actínica" se entiende
un enlace que se vuelve reactivo al ser irradiado con radiación
actínica y experimenta reacciones de polimerización y/o de
reticulación, que se desarrollan por mecanismos radicales y/o
iónicos, con otros enlaces activados de su misma clase. Enlaces
adecuados son, por ejemplo, enlaces simples
carbono-hidrógeno o enlaces simples o dobles
carbono-carbono, carbono-oxígeno,
carbono-nitrógeno, carbono-fósforo o
carbono-silicio. Entre éstos, los enlaces dobles
carbono-carbono son especialmente ventajosos y por
ello se utilizan de forma totalmente preferente según la invención.
Para abreviar, en lo sucesivo se denominarán "enlaces
dobles".
En consecuencia, el grupo preferente según la
invención contiene un enlace doble, o dos, tres o cuatro enlaces
dobles. Si se utiliza más de un enlace doble, los enlaces dobles
pueden estar conjugados. No obstante, de acuerdo con la invención
resulta ventajoso que los enlaces dobles estén aislados, en
particular cada uno de ellos individualmente en posición terminal,
en el grupo en cuestión. De acuerdo con la invención resulta
especialmente ventajoso utilizar dos enlaces dobles y en particular
un enlace doble.
Si se utiliza un promedio estadístico de más de
un grupo activable con radiación actínica por molécula, la
estructura de los grupos puede ser igual o diferente.
Si tienen estructuras diferentes entre sí, en el
marco de la presente invención esto significa que se utilizan dos,
tres, cuatro o más, pero principalmente dos, grupos activables con
radiación actínica, que se derivan de dos, tres, cuatro o más, pero
principalmente dos, clases de monómeros.
Grupos adecuados son, por ejemplo, grupos
(met)acrilato, etacrilato, crotonato, cinamato, vinil éter,
vinil éster, diciclopentadienilo, norbornenilo, isoprenilo,
isopropenilo, alilo o butenilo; grupos diciclopentadienil,
norbornenil, isoprenil, isopropenil, alil o butenil éter, o grupos
diciclopentadienil, norbornenil, isoprenil, isopropenil, alil o
butenil éster, pero principalmente grupos acrilato.
Preferentemente, los grupos están unidos a las
estructuras básicas correspondientes de los ligantes a través de
grupos uretano, urea, alofanato, éster, éter y/o amida, pero
principalmente a través de grupos éster. Normalmente, esto tiene
lugar a través de las reacciones análogas poliméricas habituales y
conocidas, por ejemplo por reacción de grupos glicidilo laterales
con los monómeros olefínicamente insaturados que contienen un grupo
ácido arriba descritos, de grupos hidroxilo laterales con los
haluros de estos monómeros, de grupos hidroxilo con isocianatos que
contienen enlaces dobles como isocianato de vinilo, isocianato de
metacriloílo y/o
1-(1-isocianato-1-metiletil)-3-(1-metiletenil)benceno
(TMI® de la firma CYTEC), o de grupos isocianato con los monómeros
que contienen grupos hidroxilo arriba descritos.
En el caso de los poliuretanos y los
poliésteres, los grupos se pueden introducir con ayuda de compuestos
que contienen como mínimo y principalmente uno de los grupos
funcionales reactivos frente a isocianato o frente a ácido
anteriormente descritos y como mínimo y principalmente un enlace
activable con radiación actínica. Como ejemplos de compuestos
adecuados de este tipo se mencionan:
- -
- acrilato, metacrilato, crotonato, cinamato de 2-hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, 3-hidroxipropilo, 3-hidroxibutilo, 4-hidroxibutilo, bis(hidroximetil)ciclohexano, neopentilglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, dibutilenglicol, trietilenglicol, 2-hidroxietil, 2-hidroxipropil, 3-hidroxipropil, 3-hidroxibutil, 4-hidroxibutil, bis(hidroximetil)ciclohexano, neopentilglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, dibutilenglicol, trietilenglicol vinil éter, alil éter, diciclopentadienil éter, norbornenil éter, isoprenil éter, isopropenil éter o butenil éter;
- -
- triacrilato, monometacrilato, monoetacrilato, monocrotonato, mono cinamato de trimetilolpropano, glicerina, trimetiloletano, pentaeritrita, homopentaeritrita, pentaeritritadi-, homopentaeritritadi-, trimetilolpropa-nodi-, glicerindi-, trimetiloletanodi-, pentaeritritatri- u homopentaeritrita-, -vinil éter, -alil éter, -didiclopen-tadienil éter, -norbornenil éter, -isoprenil éter, -isopropenil éter o -butenil éter; o
- -
- productos de reacción de ésteres cíclicos, por ejemplo épsilon-caprolactona, y los monómeros con contenido en grupos hidroxilo anteriormente descritos; o
- -
- (met)acrilato de 2-aminoetilo y/o (met)acrilato de 3-aminopropilo.
Los ligantes anteriormente descritos son
compuestos habituales y conocidos y se describen detalladamente por
ejemplo en las siguientes solicitudes de patente: EP 0 089 497 A1,
EP 0 256 540 A1, EP 0 260 447 A1, EP 0 297 576 A1, WO 96/12747, EP 0
523 610 A1, EP 0 228 003 A1, EP 0 397 806 A1, EP 0 574 417 A1, EP 0
531 510 A1, EP 0 581 211 A1, EP 0 708 788 A1, EP 0 593 454 A1,
DE-A-43 28 092 A1, EP 0 299 148 A1,
EP 0 394 737 A1, EP 0 590 484 A1, EP 0 234 362 A1, EP 0 234 361 A1,
EP 0 543 817 A1, WO 95/14721, EP 0 521 928 A1, EP 0 522 420 A1, EP 0
522 419 A1, EP 0 649 865 A1, EP 0 536 712 A1, EP 0 596 460 A1, EP 0
596 461 A1, EP 0 584 818 A1, EP 0 669 356 A1, EP 0 634 431 A1, EP 0
678 536 A1, EP 0 354 261 A1, EP 0 424 705 A1, WO 97/49745, WO
97/49747, EP 0 401 565 A1 o EP 0 817 684, columna 5, renglones 31 a
45, DE 44 37 535 A1, desde la página 7, renglón 8, hasta la página
8, renglón 49, EP 0 787 195 A1, DE 40 05 961 A1, DE 41 10 520 A1, EP
0 752 455 B1, DE 198 55 455 B1, DE 199 488 121 A1, DE 198 469 171
A1, EP 0 788 523 B1 o WO 95/12626.
La cantidad presente de los ligantes
anteriormente descritos y de los reticulantes descritos más abajo en
el material de revestimiento según la invención puede variar dentro
de márgenes muy amplios. Preferentemente, oscila entre el 10 y el
90, preferiblemente entre el 15 y el 80, en especial entre el 20 y
el 80, de forma totalmente preferente entre el 25 y el 80 y en
particular entre el 30 y el 80% en peso, en cada caso con respecto
al contenido de sólidos del material de revestimiento según la
invención.
El material de revestimiento según la invención
contiene además como mínimo un pigmento de efecto decorativo.
Pigmentos de efecto decorativo adecuados son,
por ejemplo, pigmentos de efecto metálico como bronces de aluminio
comerciales, bronces de aluminio cromados según el documento DE 36
36 183 A1 y bronces de acero fino comerciales, y también pigmentos
de efecto decorativo no metálicos, por ejemplo pigmentos de brillo
perlino o de interferencia, pigmentos de efecto decorativo en forma
de copos basados en óxido de hierro, que presentan un tono de color
desde rosa hasta rojo acastañado, pigmentos de efecto decorativo de
cristal líquido o pigmentos fluorescentes (pigmentos luminosos a la
luz diurna) como pigmentos de bis(azometina). Para más
detalles, véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme
Verlag, 1998, página 176, "Effektpigmente" y páginas 380 y 381
"Metalloxid-Glimmer-Pigmente"
hasta "Metallpigmente", y las patentes y solicitudes de patente
DE 36 36 156 A1, DE 37 18 446 A1, DE 37 19 804 A1, DE 39 30 601 A1,
EP 0 068 311 A1, EP 0 264 843 A1, EP 0 265 820 A1, EP 0 283 852 A1,
EP 0 293 746 A1, EP 0 417 567 A1, US 4,828,826 A o US 5,244,649
A.
Preferentemente se utilizan pigmentos de efecto
metálico, en particular pigmentos de efecto de aluminio (véase Römpp
Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, páginas 24
y 25, "Aluminium-Pifgmente").
Los pigmentos de efecto de aluminio son
pigmentos leafing (flotables) (véase Römpp Lexikon Lacke und
Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, página 351,
"Leafing-Pigmente") o
non-leafing (véase Römpp Lexikon Lacke und
Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, página 412,
"Non-Leafing-Pigmente"), tienen
forma de plaquitas esencialmente redondas (tipo silberdollar
- dólar de plata) o de plaquitas esencialmente oblongas (tipo
cornflake - copo de maíz).
La cantidad de pigmento o pigmentos de efecto
decorativo presente en el material de revestimiento según la
invención puede variar dentro de márgenes muy amplios y se rige por
el poder cubriente del pigmento de efecto decorativo y por la
intensidad del efecto óptico que se desee alcanzar. Preferentemente,
el material de revestimiento según la invención contiene, en cada
caso con respecto a su contenido de sólidos, del 0,1 al 50,
preferiblemente del 0,5 al 40, en especial del 1 al 40, de forma
totalmente preferente del 1,5 al 35 y en particular del 2 al 30% en
peso de pigmento o pigmentos de efecto decorativo.
El material de revestimiento según la invención
contiene además una mezcla neutralizada de como mínimo dos ácidos
grasos. Éstos se eligen preferiblemente entre el grupo consistente
de los ácidos grasos de 6 a 30 átomos de carbono en su molécula.
Como ejemplos de ácidos grasos adecuados se mencionan: ácido
caproico, ácido enántico, ácido caprílico, ácido pelargónico, ácido
cáprico, ácido undecílico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido
palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido
araquídonico, ácido behénico, ácido lignocerínico, ácido cerótico y
ácido melísico.
Como agente de neutralización se utiliza como
mínimo una base seleccionada de entre el grupo formado por
monoaminas o poliaminas aromáticas, alifáticas y cicloalifáticas,
primarias, secundarias y terciarias, aminoalcoholes y amoníaco.
Agentes de neutralización adecuados son, por ejemplo, los agentes de
neutralización arriba descritos para grupos funcionales
transformables en aniones (f2). Preferentemente se utilizan en
exceso. Preferiblemente se utilizan de 0,7 a 2, en particular de 1,1
a 1,5 equivalentes de base por equivalente de ácido.
Preferentemente, la cantidad presente en el
material de revestimiento según la invención de la mezcla de ácidos
grasos neutralizada es del 0,5 al 10, preferiblemente del 0,8 al 8,
en especial del 1 al 6, de forma totalmente preferente del 1,2 al 5
y en particular del 1,4 al 4% en peso, en cada caso con respecto al
pigmento de efecto decorativo.
El material de revestimiento según la invención
puede contener además los pigmentos de coloración, conductores
eléctricos o protectores magnéticos, colorantes solubles y/o los
materiales de carga habituales y conocidos.
Como ejemplos de pigmentos de coloración
inorgánicos adecuados se mencionan: pigmentos blancos como dióxido
de titanio, blanco de cinc, sulfuro de cinc o litopón; pigmentos
negros como hollín, negro de ferromanganeso o negro de espinela;
pigmentos de color como óxido de cromo, verde de hidrato de óxido de
cromo, verde cobalto o verde ultramar, azul cobalto, azul ultramar o
azul de manganeso, violeta ultramar o violeta de cobalto y
manganeso, rojo óxido de hierro, sulfoseleniuro de cadmio, rojo de
molibdato o rojo ultramar; marrón de óxido de hierro, marrón mixto,
fases de espinela y corindón o naranja de cromo; o amarillo óxido de
hierro, amarillo de níquel-titanio, amarillo de
cromo-titanio, sulfuro de cadmio, sulfuro de
cadmio-cinc, amarillo de cromo o vanadato de
bis-
muto.
muto.
Como ejemplos de pigmentos de coloración
orgánicos adecuados se mencionan: pigmentos monoazoicos, pigmentos
bisazoicos, pigmentos de antraquinona, pigmentos de benzimidazol,
pigmentos de quinacridona, pigmentos de quinoftalona, pigmentos de
dicetopirrolopirrol, pigmentos de dioxazina, pigmentos indantrona,
pigmentos de isoindolina, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de
azometina, pigmentos tioíndigo, pigmentos de complejos metálicos,
pigmentos de perinona, pigmentos de perileno, pigmentos de
ftalocianina o negro de anilina.
Para más detalles, véase Römpp Lexikon Lacke und
Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, páginas 180 y 181 desde
"Eisenblau-Pigmente" hasta
"Eisenoxidschwarz"; páginas 451 a 453, desde "Pigmente"
hasta "Pigmentvolumenkonzentration"; página 563,
"Thioindigo-Pigmente"; página 567,
"Titandioxid-Pigmente"; páginas 400 y 467,
"Natürlich vorkommende Pigmente"; página 459, "Polycyclische
Pigmente"; página 52, "Azomethin-Pigmente",
"Azopigmente"; y página 379,
"Metallkomplex-Pigmente".
Pigmentos conductores eléctricos adecuados son,
por ejemplo, pigmentos de dióxido de titanio/óxido de estaño.
Pigmentos protectores magnéticos son, por
ejemplo, pigmentos basados en óxidos de hierro o dióxido de
cromo.
Colorantes orgánicos solubles adecuados son
aquellos sólidos frente a la luz con poca o ninguna tendencia a la
migración desde los materiales de revestimiento según la invención y
de los revestimientos producidos con éstos. Los especialistas pueden
estimar la tendencia a la migración basándose en sus conocimientos
técnicos generales y/o calcularla con ayuda de sencillos ensayos
previos orientativos, por ejemplo en el marco de ensayos de
tono.
Como ejemplos de materiales de carga orgánicos e
inorgánicos adecuados se mencionan: creta, sulfatos de calcio,
sulfato de bario, silicatos como talco, mica o caolín, ácidos
silícicos, óxidos como hidróxido de aluminio o hidróxido de
magnesio, o materiales de carga orgánicos como polvos de plástico,
en particular de poliamida o poliacrilonitrilo. Para más detalles,
véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag,
1998, páginas 250 y siguientes, "Füllstoffe".
Puede resultar ventajoso utilizar mezclas de
materiales de carga inorgánicos en forma de copos como talco o mica,
y materiales de carga inorgánicos que no se encuentren en forma de
copos como creta, sulfatos de calcio-dolomita o
sulfato de bario, ya que de este modo se puede ajustar en gran
medida la viscosidad y el comportamiento de flujo.
Los pigmentos, colorantes y materiales de carga
anteriormente descritos se pueden encontrar en forma finamente
distribuida y no cubriente.
El material de revestimiento según la invención
puede contener además aditivos como disolventes orgánicos miscibles
con agua, disolventes poco o nada miscibles con agua,
nanopartículas, diluyentes reactivos endurecibles térmicamente o con
radiación actínica, los disolventes orgánicos miscibles con agua y/o
poco o nada miscibles con agua arriba descritos, absorbentes UV,
fotoprotectores, captadores de radicales, iniciadores radicales
termolábiles, fotoiniciadores y fotocoiniciadores, reticulantes,
catalizadores para la reticulación térmica, agentes de
desgasificación, aditivos de deslizamiento (slip),
inhibidores de polimerización, antiespumantes, emulsionantes,
humectantes y dispersantes, agentes de adherencia, nivelantes,
agentes auxiliares filmógenos, aditivos de control de reología
(espesantes), productos de apresto ignífugo, desecantes, secantes,
agentes antiescama, inhibidores de corrosión, ceras y/o agentes de
mateado.
Algunos disolventes orgánicos miscibles con agua
adecuados son los disolventes típicos para lacas que se pueden
mezclar con agua en cualquier proporción, por ejemplo etilenglicol,
propilenglicol, butilglicol y sus metil, etil o propil éteres,
cetonas como acetona o alcohol diacetílico, éteres cíclicos como
tetrahidrofurano o dioxano o amidas como
N,N-dimetilformamida o
N-metilpirrolidona (véase Paints Coatings and
Solvents, Edit. Dieter Stoye und Werner Freitag, segunda edición,
Wiley-VCH, y Weinheim, New York, 1998, páginas 329 y
330).
Los disolventes orgánicos poco o nada miscibles
con agua absorben, a 20ºC, con respecto al agua y al disolvente,
preferentemente menos de un 10, preferiblemente menos de un 9 y en
particular menos de un 8% en peso de agua. En cambio, el agua
absorbe, a 20ºC, con respecto al agua y al disolvente,
preferentemente menos de un 6, preferiblemente menos de un 5 y en
particular menos de un 4% en peso. Como ejemplos de disolventes
orgánicos poco o nada miscibles con agua se mencionan: cetonas como
metil isobutil cetona, diisobutil cetona, ciclohexanona o
trimetilciclohexanona, éteres como dibutil éter, ésteres como
acetato de isopropilo, acetato de butilo, acetato de etilglicol o de
butilglicol, o alcoholes superiores como hexanol, ciclohexanol,
trimetilciclohexanol o
2-etil-1-hexanol
(isooctanol) (véase Paints Coatings and Solvents, Edit. Dieter Stoye
und Werner Freitag, segunda edición, Wiley-VCH y
Weinheim, New York, 1998, páginas 329 y 330).
Las nanopartículas adecuadas son principalmente
aquellas basadas en dióxido de silicio, óxido de aluminio y óxido de
circonio, con un tamaño de partícula < 50 nm, que no tienen
ningún efecto de mateado. Nanopartículas adecuadas basadas en
dióxido de silicio son, por ejemplo, los dióxidos de silicio
pirógenos distribuidos con el nombre comercial Aerosil® VP8200,
VP721 o R972 por la firma Degussa, o con el nombre comercial Cab O
Sil® TS 610, CT 1110F o CT 1110G por la firma CABOT. En general,
estas nanopartículas se distribuyen en forma de dispersiones en
monómeros endurecibles con radiación actínica, como los diluyentes
reactivos descritos más abajo. Como ejemplos de monómeros
especialmente adecuados para el presente uso se mencionan:
tetraacrilato o triacrilato de pentaeritrita alcoxilado,
tetraacrilato o triacrilato de ditrimetilolpropano, diacrilato de
dineopentilglicol, triacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de
trishidroxietilisocianurato, pentaacrilato o hexaacrilato de
dipentaeritrita o diacrilato de hexanodiol. En general, la cantidad
de nanopartículas presente en estas dispersiones es de entre un 10 y
un 80% en peso, preferentemente de entre un 15 y un 70% en peso, en
especial de entre un 20 y un 60% en peso y en particular de entre un
25 y un 50% en peso, en cada caso con respecto a las dispersiones.
Un ejemplo de dispersión de nanopartículas especialmente adecuada es
la dispersión distribuida con el nombre comercial High Link® OG
103-31 por la firma Clariant Hoechst.
Como ejemplos de diluyentes reactivos
endurecibles térmicamente adecuados se mencionan: dietiloctanodioles
isómeros de posición o dendrímeros o compuestos hiperramificados con
contenido en grupos hidroxilo tal como se describen por ejemplo en
las solicitudes de patente DE 198 05 421 A1, DE 198 09 643 A1 o DE
198 40 405 A1.
Diluyentes reactivos endurecibles con radiación
actínica adecuados son, por ejemplo, los descritos en Römpp Lexikon
Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York,
1998, en la página 491, bajo la entrada "Reaktivverdünner", o
en la columna 7, renglones 1 a 26, del documento DE 198 18 715 A1, o
diluyentes reactivos con como mínimo 5, principalmente 5, enlaces
activables con radiación actínica en su molécula, por ejemplo
pentaacrilato de dipentaeritrita.
Iniciadores radicales termolábiles adecuados
son, por ejemplo, peróxidos orgánicos, compuestos azoicos orgánicos
o iniciadores disociadores de C-C como peróxidos de
dialquilo, ácidos peroxocarboxílicos, peroxodicarbonatos, peroxi
ésteres, hidroperóxidos, cetoperóxidos, azodinitrilos o benzopinacol
silil éteres.
Catalizadores adecuados para la reticulación
son, por ejemplo, dilaurato de dibutilestaño, dioleato de
dibutilestaño, decanoato de litio, octoato de cinc o sales de
bismuto como lactato o dimetilpropionato de bismuto.
En Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag Stuttgart, 1998, páginas 444 a 446, se describen
ejemplos de fotoiniciadores y coiniciadores adecuados.
Reticulantes adecuados tal como se utilizan en
los sistemas multicomponente y que normalmente se añaden con
posterioridad a las dispersiones (III) son, por ejemplo,
poliisocianatos con un promedio estadístico de como mínimo 2,0,
preferentemente más de 2,0 y en particular más de 3,0, grupos
isocianato por molécula, como
- -
- diisocianatos como diisocianato de isoforona (=5-isocianato-1-isocianatometil-1,3,3-trimetilciclohexano), 5-isocianato-1-(2-isocianatoet-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 5-isocianato-1-(3-isocianatoprop-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 5-isocianato-(4-isocianatobut-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 1-isocianato-2-(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano, 1-isocianato-2-(3-isocianatoet-1-il)ciclohexano, 1-isocianato-2-(4-isocianatobut-1-il)ciclohexano, 1,2-diisocianatociclobutano, 1,3-diisocianatociclobutano, 1,2-diisocianatociclopentano, 1,3-diisocianatociclopentano, 1,2-diisocianatociclohexano, 1,3-diisocianatociclohexano, 1,4-diisocianatociclohexano, diciclohexilmetano-2,4'-diisocianato, diisocianato de trimetileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de pentametileno, diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de etiletileno, diisocianato de trimetilhexano, diisocianato de heptametileno o diisocianatos derivados de ácidos grasos diméricos, tales como los vendidos por la firma Henkel con la denominación comercial DDI 1410 y los descritos en los documentos de patente WO 97/49745 y WO 97/49747, en particular 2-heptil-3,4-bis(9-isocianatononil)-1-pentilciclohexano, o 1,2-, 1,4- o 1,3-bis(isocianatometil)ciclohexano, 1,2-, 1,4- o 1,3-bis(2-isocianatoet-1-il)ciclohexano, 1,3-bis(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano, 1,2-, 1,4- o 1,3-bis(4-isocianatobut-1-il)ciclohexano o bis(4-isocianatociclohexil)metano líquido con un contenido en trans/trans de hasta un 30% en peso, preferentemente de un 25% en peso y en particular de un 20% en peso, tal como se describen en los documentos de patente DE 44 14 032 A1, GB 1220717 A1, DE 16 18 795 A1 o DE 17 93 785 A1, preferentemente diisocianato de isoforona, 5-isocianato-1-(2-isocianatoet-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 5-isocianato-1-(3-isocianatoprop-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 5-isocianato-(4-isocianatobut-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 1-isocianato-2-(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano, 1-isocianato-2-(3-isocianatoet-1-il)ciclohexano, 1-isocianato-2-(4-isocianatobut-1-il)ciclohexano o HDI, en particular HDI;
- -
- poliisocianatos que presentan grupos isocianurato, biuret, alofanato, iminooxadiazindiona, uretano, urea, carbodiimida y/o uretdiona, que se preparan de forma habitual y conocida a partir de los diisocianatos anteriormente descritos; por ejemplo, los documentos de patente CA 2,163,591 A, US 4,419,513 A, US 4,454,317 A, EP 0 646 608 A, US 4,801,675 A, EP 0 183 976 A1, DE 40 15 155 A1, EP 0 303 150 A1, EP 0 496 208 A1, EP 0 524 500 A1, EP 0 566 037 A1, US 5,258,482 A, US 5,290,902 A, EP 0 649 806 A1, DE 42 29 183 A1 o EP 0 531 820 A1 dan a conocer ejemplos de procedimientos de preparación y poliisocianatos adecuados; o
- -
- poliisocianatos dual cure preparados a partir de los poliisocianatos anteriormente descritos y los compuestos anteriormente descritos que contienen como mínimo y principalmente uno de los grupos funcionales reactivos frente a isocianato o frente a ácido anteriormente descritos y como mínimo y principalmente un enlace activable con radiación actínica (véase por ejemplo la solicitud de patente europea EP 0 928 800 A1).
Reticulantes adecuados tal como se utilizan en
los sistemas de un solo componente son, por ejemplo, resinas
aminoplásticas tal como las descritas por ejemplo en Römpp Lexikon
Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, página 29,
"Aminoharze", en el manual "Lackadditive" de Johan
Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998,
páginas 242 y siguientes, en el libro "Paints, Coatings and
Solvents", segunda edición completamente revisada, Edit. D. Stoye
y W. Freitag, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998,
páginas 80 y siguientes, en los documentos de patente US 4 710 542 A
o EP 0 245 700 A1 y en el artículo de B. Singh y col.
"Carbamylmethylated Melamines, Novel Crosslinkers for the
Coatings Industry" en Advanced Organic Coatings Science and
Technology Series, 1991, tomo 13, páginas 193 a 207; compuestos o
resinas con contenido en grupos carboxilo tal como las descritas por
ejemplo en el documento de patente DE 196 52 813 A1; compuestos o
resinas con contenido en grupos epóxido tal como las descritas por
ejemplo en los documentos de patente EP 0 299 420 A1, DE 22 14 650
B1, DE 27 49 576 B1, US 4,091,048 A o US 3,781,379 A;
poliisocianatos bloqueados tal como los descritos por ejemplo en los
documentos de patente US 4,444,954 A, DE 196 17 086 A1, DE 196 31
269 A1, EP 0 004 571 A1 o EP 0 582 051 A1; y/o
tris(alcoxicarbonilamino)triazinas tal como las
descritas en los documentos de patente US 4,939,213 A, US 5,084,541
A, US 5,288,865 A o EP 0 604 922 A1.
Agentes de desgasificación adecuados son, por
ejemplo, diazadicicloundecano o benzoína.
Emulsionantes adecuados son, por ejemplo,
emulsionantes no iónicos como alcanoles alcoxilados, polioles,
fenoles y alquilfenoles, o emulsionantes aniónicos como sales
alcalinas o sales amónicas de ácidos alcanoicos, alcanosulfónicos y
sulfónicos de alcanoles alcoxilados, polioles, fenoles y
alquilfenoles.
Humectantes adecuados son, por ejemplo,
siloxanos, compuestos con contenido en flúor, semiésteres de ácidos
carboxílicos, ésteres de ácido fosfórico, ácidos poliacrílicos y sus
copolímeros o poliuretanos.
Un ejemplo de agente de adherencia adecuado es
triciclodecanodimetanol.
Agentes auxiliares filmógenos adecuados son, por
ejemplo, derivados de celulosa como acetobutirato de celulosa
(CAB).
Aditivos de control de reología (espesantes)
adecuados son, por ejemplo, los dados a conocer en las solicitudes
de patente WO 94/22968, EP 0 276 501 A1, EP 0 249 201 A1 o WO
97/12945; micropartículas poliméricas reticuladas como las
publicadas por ejemplo en el documento EP 0 008 127 A1;
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
de estireno-anhídrido maleico o copolímeros de
etileno-anhídrido maleico y sus derivados o
poliacrilatos; o espesantes asociativos basados en poliuretano, tal
como se describen en Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, "Verdickungsmittel",
páginas 599 a 600, y en el manual "Lackadditive" de Johan
Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998,
páginas 51 a 59 y 65; en particular combinaciones de espesantes
iónicos y no iónicos tal como las descritas en la solicitud de
patente DE 198 41 842 A1 para ajustar un comportamiento de
viscosidad intrínseca; o la combinación de espesantes asociativos
basados en poliuretano y humectantes basados en poliuretano tal como
se describe detalladamente en la solicitud de patente alemana DE 198
35
296 A1.
296 A1.
Un ejemplo de agente de mateado adecuado es
estearato de magnesio.
En el manual "Lackadditive" de Johan
Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, se
describen detalladamente otros ejemplos de los aditivos
anteriormente indicados y también ejemplos de absorbentes UV,
captadores de radicales, agentes de nivelación, productos de apresto
ignífugo, desecantes, secantes, agentes antiescama, inhibidores de
corrosión y ceras (B) adecuados.
El material de revestimiento según la invención
se puede producir mediante todos los procedimientos habituales y
conocidos en el campo de las lacas. Por ejemplo, los productos de
partida arriba descritos se pueden unir y mezclar entre sí uno tras
otro, de forma individual, o todos a la vez en un aparato de mezcla
adecuado tal como un recipiente de agitación, de disolución
(dissolver) o ultraturrax. La mezcla se lleva a cabo con
cuidado para no deteriorar los pigmentos de efecto decorativo
utilizados en cada caso. No obstante, resulta ventajoso producir el
material de revestimiento según la invención con ayuda del
procedimiento según la invención.
En un primer paso del procedimiento según la
invención, el pigmento o los pigmentos de efecto decorativo se
dispersan en una mezcla que contiene
- -
- como mínimo un disolvente orgánico miscible con agua,
- -
- como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua y
- -
- una mezcla neutralizada de como mínimo dos ácidos grasos.
Ligantes solubles o dispersables en agua
adecuados son, por ejemplo, los arriba descritos. Preferentemente se
utilizan poliésteres solubles o dispersables en agua.
Pigmentos de efecto decorativo, disolventes
orgánicos miscibles con agua y mezclas de ácidos grasos
neutralizadas adecuados son, por ejemplo, los arriba descritos.
La dispersión (I) resultante de este paso de
procedimiento se une a una dispersión (II) en un segundo paso de
procedimiento. La dispersión (II) contiene como mínimo uno de los
ligantes solubles o dispersables en agua anteriormente descritos.
Además, la dispersión (II) puede contener los pigmentos, materiales
de carga y aditivos anteriormente descritos.
Las dispersiones (I) y (II) tienen una
composición tal y se utilizan en cantidades tales que se obtengan
los materiales de revestimiento según la invención anteriormente
descritos.
La preparación y mezcla de las dispersiones (I)
y (II) no presenta ninguna particularidad en cuanto a su
metodología, sino que tiene lugar tal como se ha descrito
anteriormente.
El material de revestimiento según la invención
es adecuado para numerosas aplicaciones en los campos del lacado en
serie de automóviles, el lacado de reparación de automóviles, el
lacado de interiores y exteriores de edificios, el lacado de
muebles, puertas y ventanas y también el lacado industrial,
incluyendo coil coating (revestimiento de bobinas) y
container coating (revestimiento de contenedores), y el
revestimiento de componentes electrotécnicos. El material de
revestimiento según la invención se puede utilizar como material de
carga, laca base acuosa o laca cubriente lisa, pero principalmente
como laca base acuosa. Como laca base acuosa sirve para producir
lacados multicapa de efecto decorativo según la invención mediante
el procedimiento
húmedo-sobre-húmedo.
Los sustratos adecuados son metales, plásticos,
madera, cerámica, piedra, material textil, materiales compuestos de
fibras, cuero, vidrio, fibras de vidrio, lana de vidrio y lana
mineral, materiales de construcción ligados con minerales y resina
como placas de yeso y cemento o tejas, y combinaciones de estos
materiales.
En caso de sustratos conductores eléctricos se
pueden emplear las imprimaciones producidas de forma habitual y
conocida a partir de lacas de inmersión electroforética. Para ello
entran en consideración lacas de inmersión electroforética tanto
anódicas como catódicas, pero principalmente catódicas.
Sobre el lacado de inmersión electroforética se
puede encontrar además un lacado de carga o imprimación protectora
contra golpes de piedras producido a partir de un material de carga
habitual y conocido.
También se pueden lacar plásticos imprimados o
no imprimados por ejemplo ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF,
MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, UHMWPE, PC, PC/PBT, PC/PA,
PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM,
PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM y UP
(abreviaturas según DIN 7728T1). 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, o se pueden proveer de una imprimación.
La lacas transparentes adecuadas para el
procedimiento húmedo-sobre-húmedo
son lacas de uno o varios componentes, lacas transparentes en polvo,
lacas transparentes en suspensión espesa de polvo, lacas
transparentes endurecibles con UV o selladores, tal como se dan a
conocer en las solicitudes de patente, documentos de patente y
publicaciones DE 42 04 518 A1, EP 0 594 068 A1, EP 0 594 071 A1, EP
0 594 142 A1, EP 0 604 992 A1, EP 0 596 460 A1, WO 94/10211, WO
94/10212, WO 94/10213, WO 94/22969 o WO 92/22615, US 5,474,811 A1,
US 5,356,669 A1 o US 5,605,965 A1, DE 42 22 194 A1, la información
de producto de la firma BASF Lacke + Farben AG, "Pulverlacke",
1990, la publicación de empresa de BASF Coatings AG, "Pulverlacke,
Pulverlacke für industrielle Anwendungen", enero de 2000, US
4,268,542 A1, DE 195 40 977 A1, DE 195 18 392 A1, DE 196 17 086 A1,
DE-A-196 13 547, DE 196 52 813 A1,
DE-A-198 14 471 A1, EP 0 928 800 A1,
EP 0 636 669 A1, EP 0 410 242 A1, EP 0 783 534 A1, EP 0 650 978 A1,
EP 0 650 979 A1, EP 0 650 985 A1, EP 0 540 884 A1, EP 0 568 967 A1,
EP 0 054 505 A1, EP 0 002 866 A1, DE 197 09 467 A1, DE 42 03 278 A1,
DE 33 16 593 A1, DE 38 36 370 A1, DE 24 36 186 A1, DE 20 03 579 B1,
WO 97/46549, WO 99/14254, US 5,824,373 A1, US 4,675,234 A1, US
4,634,602 A1, US 4,424,252 A1, US 4,208,313 A1, US 4,163,810 A1, US
4,129,488 A1, US 4,064,161 A1, US 3,974,303 A1, EP 0 844 286 A1, DE
43 03 570 A1, DE 34 07 087 A1, DE 40 11 045 A1, DE 40 25 215 A1, DE
38 28 098 A1, DE 40 20 316 A1 o DE 41 22 743 A1.
La aplicación de los materiales de revestimiento
según la invención puede realizarse mediante todos los métodos de
aplicación habituales, por ejemplo por pulverización, con rasqueta,
a brocha, por vertido, inmersión, impregnación, aplicación gota a
gota o a rodillo. El sustrato a revestir puede permanecer quieto, en
cuyo caso se mueve el dispositivo o la instalación de aplicación. No
obstante, el sustrato a revestir, en particular una bobina, también
se puede mover, en cuyo caso la instalación de aplicación permanece
quieta o se mueve de forma adecuada en relación al sustrato.
Preferentemente se utilizan métodos de
aplicación por pulverización, por ejemplo pulverización por aire a
presión, sin aire, de alta rotación, aplicación por pulverización
electrostática (ESTA), en caso dado junto con aplicación por
pulverización en caliente, por ejemplo con aire caliente. La
aplicación se puede llevar a cabo a temperaturas de como máximo 70 a
80ºC de modo que se obtengan viscosidades de aplicación adecuadas
sin que durante la breve carga térmica se produzca ninguna
modificación o deterioro del material de revestimiento según la
invención y su neblina de pulverización ("overspray")
dado el caso reprocesable. Por ejemplo, la pulverización en caliente
puede estar configurada de tal modo que el material de revestimiento
sólo se caliente muy brevemente en la boquilla de pulverización o
poco antes de llegar a ésta.
La cabina de pulverización utilizada para la
aplicación puede funcionar por ejemplo con circulación, en caso dado
con temperatura regulable, que actúa con un medio de absorción
adecuado para la neblina de pulverización, por ejemplo el propio
material de revestimiento aplicado en cada caso.
Si el material de revestimiento según la
invención es endurecible térmicamente y con radiación actínica, la
aplicación se lleva a cabo preferentemente bajo iluminación con luz
visible con una longitud de onda superior a 550 nm o bajo exclusión
de luz. De este modo se evita una modificación o un deterioro del
material de revestimiento dual cure según la invención y de
la neblina de pulverización.
En general, para producir los lacados multicapa
de efecto decorativo según la invención, la capa de laca base acuosa
según la invención y la capa de laca transparente se aplican con un
espesor de capa húmeda tal que, después de su endurecimiento,
resulten capas con los espesores necesarios y ventajosos para sus
funciones correspondientes. En el caso del lacado base, los
espesores oscilan entre 5 y 50, preferentemente entre 6 y 40, en
especial entre 7 y 30 y en particular entre 8 y 25 \mum; y en el
caso de los lacados transparentes oscilan entre 10 y 100,
preferentemente entre 15 y 80, en especial entre 20 y 70 y en
particular entre 25 y 60 \mum.
Si además se utilizan capas de laca de inmersión
electroforética y capas de laca de carga, sus espesores oscilan
entre 5 y 50, preferentemente entre 6 y 45, en especial entre 7 y 40
y en particular entre 8 y 35 \mum en el caso del lacado de
inmersión electroforética, y de entre 10 y 150, preferentemente
entre 10 y 120, en especial entre 10 y 100 y en particular entre 10
y 90 \mum en el caso del lacado de carga.
El endurecimiento puede tener lugar después de
un tiempo de reposo determinado. Este tiempo de reposo puede tener
una duración de 30 segundos a 2 horas, preferentemente de 1 minuto a
1 hora y en particular de 1 minuto a 30 minutos. El tiempo de reposo
sirve por ejemplo para la nivelación y para la desgasificación de
las capas aplicadas o para la evaporación de ingredientes volátiles
como disolventes o agua. El tiempo de reposo se puede apoyar y/o
reducir mediante la aplicación de temperaturas elevadas, de hasta
80ºC, siempre que esto no produzca ningún deterioro o modificación
de las capas aplicadas, PBT por ejemplo una reticulación completa
prematura.
El endurecimiento térmico no presenta ninguna
particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene lugar de
acuerdo con los métodos habituales y conocidos, como calentamiento
en horno de ventilación forzada o irradiación con lámparas IR. El
endurecimiento también se puede realizar por etapas. De acuerdo con
la invención se realiza a una temperatura de 60 a 180ºC,
preferentemente durante un tiempo 1 minuto a 2 horas, en especial de
2 minutos a 1 hora y en particular de 3 minutos a 30 minutos.
El endurecimiento con radiación actínica tampoco
presenta ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que
tiene lugar con ayuda de radiación electromagnética como luz
infrarroja cercana, luz visible, radiación UV o radiación X, en
particular radiación UV, y/o radiación corpuscular como haz
electrónico. Preferentemente se utiliza radiación UV.
En caso de haz electrónico preferentemente se
trabaja bajo atmósfera de gas inerte. Esto se puede asegurar por
ejemplo dirigiendo dióxido de carbono y/o nitrógeno directamente a
la superficie de las capas aplicadas. En caso de endurecimiento con
radiación UV también se puede trabajar bajo gas inerte para evitar
la formación de ozono.
Para el endurecimiento con radiación actínica se
emplean las fuentes de radiación y las medidas auxiliares ópticas
habituales y conocidas. Fuentes de radiación adecuadas son, por
ejemplo, lámparas de vapor de mercurio a alta presión o a baja
presión, en caso dado dotadas de plomo para abrir una ventana de
radiación hasta 405 nm, o fuentes de haz electrónico. En la
solicitud de patente alemana DE 198 18 735 A1, columna 10, renglones
31 a 61, se describen otros ejemplos de fuentes de radiación
adecuadas. Su disposición es conocida en principio y se puede
adaptar a las circunstancias de la pieza de trabajo y los parámetros
de procedimiento. En caso de piezas de trabajo con una forma
complicada, como carrocerías de automóviles, las áreas no accesibles
a la radiación directa (áreas de sombra), como espacios huecos,
pliegues y otros destalonamientos condicionados por la construcción,
se pueden endurecer con fuentes de radiación puntuales, fuentes de
radiación para superficies pequeñas o fuentes de radiación
omnidireccionales unidas a un dispositivo de desplazamiento
automático para la irradiación de espacios huecos o cantos.
Las instalaciones y condiciones de estos métodos
de endurecimiento también se describen por ejemplo en R. Holmes,
U.V. and E.B. Curing Formulations for Printing Inks, Coatings and
Paints, SITA Technology, Academic Press, Londres, Reino Unido
1984.
El endurecimiento puede tener lugar por etapas,
es decir mediante varias iluminaciones o irradiaciones con radiación
actínica. También se puede llevar a cabo de forma alternante, es
decir, el endurecimiento se realiza alternativamente con radiación
UV y haz electrónico.
El endurecimiento térmico y el endurecimiento
con radiación actínica se pueden utilizar simultáneamente o de forma
alternativa. Si los dos métodos de endurecimiento se utilizan de
forma alternativa, por ejemplo se puede comenzar con el
endurecimiento con radiación actínica y terminar con el
endurecimiento térmico. En otros casos puede resultar ventajoso
comenzar con el endurecimiento con radiación actínica y terminar con
el mismo. Los especialistas pueden determinar el método de
endurecimiento más ventajoso para cada caso individual basándose en
sus conocimientos técnicos generales y en caso dado recurriendo a
sencillos ensayos preliminares.
Los lacados monocapa y multicapa de efecto
decorativo según la invención producidos con los materiales de
revestimiento según la invención, en particular los lacados
multicapa de efecto decorativo según la invención, presentan en
conjunto la calidad necesaria para ser utilizados en el lacado en
serie de automóviles. Sus propiedades ópticas (appearance),
como
- -
- brillo,
- -
- nitidez de imagen reflejada (DOI),
- -
- poder cubriente,
- -
- efectos ópticos dicroicos precisos;
o sus propiedades mecánicas, como
- -
- dureza,
- -
- resistencia al rayado,
- -
- resistencia a la abrasión y
- -
- resistencia a los golpes;
sus propiedades de adherencia, como
- -
- adherencia entre capas y
- -
- adherencia al sustrato;
y también sus propiedades químicas, como
- -
- resistencia a la intemperie,
- -
- resistencia a los UV,
- -
- resistencia frente al blanqueo,
- -
- resistencia a la corrosión y
- -
- resistencia frente a sustancias químicas (en particular ácidos y bases), disolventes, resinas, excrementos de pájaros y gasolina;
presentan un nivel tan alto que también entran
en consideración para el lacado de automóviles de gama alta y de
calidad especialmente elevada.
Pero sobre todo se caracterizan por una
excelente uniformidad del tono de color en superficie y no presentan
sombras claro-oscuro o nubes o éstas son muy escasas
y apenas visibles.
Sorprendentemente también se mejora el efecto
metálico de los lacados multicapa de coloración y/o de efecto
decorativo. También se logra un aumento de la estabilidad de
gasificación de los pigmentos de efecto de aluminio en los
materiales de revestimiento. Además, los lacados base según la
invención en los lacados multicapa según la invención presentan una
mejor compatibilidad con lacados transparentes finos. Es decir, los
lacados base según la invención presentan muy pocos o ningún
pigmento de efecto de aluminio dispuesto en posición perpendicular
con respecto a la superficie que pudiera atravesar los lacados
transparentes finos y producir picaduras.
En conjunto, gracias a la utilización según la
invención de la mezcla de ácidos grasos neutralizada se logra una
utilidad mucho más amplia de los pigmentos de efecto de aluminio no
cromados.
Ejemplo de Preparación
1
716,6 partes en peso de un producto de
condensación (peso molecular promedio en número: 1.410) formado por
1,81 mol de un ácido graso polimérico (contenido en dímeros como
mínimo un 98% en peso; contenido en trímeros como máximo un 2% en
peso; contenido de monómeros como máximo trazas), 0,82 mol de ácido
isoftálico, 0,61 mol de hexanodiol y 0,61 mol de neopentilglicol, 61
partes en peso de ácido dimetilolpropiónico, 10,6 partes en peso de
neopentilglicol, 365 partes en peso de metil etil cetona y 308,3
partes en peso de diisocianato de m-tetrametilxililideno se
calentaron a 80ºC en un recipiente de reacción adecuado, bajo
agitación y atmósfera de nitrógeno. La reacción se prolongó hasta
llegar a un contenido de isocianato de un 1,1% en peso con respecto
a la cantidad total de la mezcla de reacción. A continuación se
añadieron 52,6 partes en peso de trimetilolpropano y la mezcla de
reacción resultante se agitó después a 80ºC hasta que ya no se pudo
detectar ningún grupo isocianato libre. Luego se incorporaron
lentamente, por agitación, 33 partes en peso de dimetiletanolamina,
255 partes en peso de butilglicol y a continuación 2.153 partes en
peso de agua desionizada. La metil etil cetona se separó por
destilación a vacío. Se obtuvo una dispersión de partículas finas
cuyo pH se ajustó a 7,4 con dimetiletanolamina y cuya proporción de
componentes no volátiles se ajustó a un 31% en peso con agua
desionizada.
Ejemplo de Preparación
2
En un reactor equipado con agitador, termómetro
y columna de alimentación se introdujeron y fundieron 729 partes en
peso de neopentilglicol, 768 partes en peso de hexanodiol, 462
partes en peso de anhídrido hexahidroftálico y 1.710 partes en peso
de un ácido graso polimérico (contenido en dímeros como mínimo un
98% en peso; contenido en trímeros como máximo un 2% en peso;
contenido en monómeros como máximo trazas). La masa fundida
resultante se calentó bajo agitación de tal modo que la temperatura
de la cabeza de la columna no superó los 100 grados Celsius. La
carga se esterificó a una temperatura máxima de 220ºC hasta alcanzar
un índice de acidez 9. Después de enfriar la mezcla a 180ºC se
añadieron 768 partes en peso de anhídrido trimelítico y la
esterificación continuó hasta alcanzar un índice de acidez 32. A
continuación, la mezcla de reacción se enfrió a 120 grados Celsius y
se disolvió con 1.392 partes en peso de butilglicol. Después de
enfriar la mezcla a 90ºC se incorporaron lentamente por agitación
158 partes en peso de dimetiletanolamina y a continuación 1.150
partes en peso de agua desionizada. La solución de resina de
poliéster resultante se ajustó a un pH 7,6 con dimetiletanolamina y
a una proporción de componentes no volátiles del 60% en peso con
agua desionizada.
Ejemplo de Preparación
3
500 partes en peso de un producto de
condensación (peso molecular promedio en número: 1.423) formado por
1,0 mol de un ácido graso polimérico (contenido en dímeros como
mínimo un 98% en peso; contenido en trímeros como máximo un 2,0% en
peso; contenido en monómeros como máximo trazas), 1,5 mol de ácido
isoftálico, 1,6 mol de neopentilglicol y 1,7 mol de hexanodiol, 31,2
partes en peso de neopentilglicol, 185 partes en peso de metil etil
cetona, 201,7 partes en peso de diisocianato de
m-tetrametilxililideno y 0,7 partes en peso de
dilaurato de dibutilestaño se calentaron a 80ºC, bajo agitación y
atmósfera de nitrógeno. La reacción se prolongó hasta llegar a un
contenido de isocianato de un 1,3% en peso con respecto a la
cantidad total de la mezcla de reacción. Después se añadieron 30
partes en peso de dietanolamina y la mezcla de reacción resultante
se agitó después a 80ºC hasta que ya no se pudo detectar ningún
grupo isocianato libre. A continuación se incorporaron por agitación
466 partes en peso de butilglicol y después se separó la metil etil
cetona por destilación a vacío. La solución de poliuretano
resultante se ajustó a continuación a un contenido de componentes no
volátiles de un 60% en peso con butilglicol.
En un recipiente de acero equipado con
alimentador de monómeros, alimentador de iniciador, termómetro,
calefacción y condensador de reflujo se introdujeron 28,44 partes en
peso de butilglicol y 24,24 partes en peso de la solución de
poliuretano arriba mencionada y se calentaron a 110ºC. Después se
añadió uniformemente una solución de 5,1 partes en peso de hexanoato
de t-butilperetilo en 6,0 partes en peso de
butilglicol a una velocidad tal que la adición finalizó 5,5 horas
después. Al mismo tiempo que la adición de iniciador también comenzó
la adición de una mezcla de 18,36 partes en peso de metacrilato de
n-butilo, 17 partes en peso de metacrilato de
metilo, 17 partes en peso de metacrilato de laurilo, 17,34 partes en
peso de acrilato de hidroxipropilo y 12,75 partes en peso de
estireno. La mezcla de monómeros se añadió uniformemente a una
velocidad tal que la adición finalizó cinco horas después. Una vez
finalizada por completo la adición de solución de iniciador, la
temperatura de reacción se mantuvo a 110ºC durante otra hora.
A continuación se añadió uniformemente una
solución de 1,17 partes en peso de hexanoato de
t-butilperetilo en 3,5 partes en peso de butilglicol
a una velocidad tal que la adición finalizó 1,5 horas después. Al
mismo tiempo que la adición de iniciador también comenzó la adición
de una mezcla de 5,85 partes en peso de ácido acrílico y 4,65 partes
en peso metacrilato de n-butilo, 2,94 partes en peso
de metacrilato de metilo, 5,90 partes en peso de metacrilato de
laurilo, 1,25 partes en peso de acrilato de hidroxipropilo y 2,94
partes en peso de estireno. La mezcla de monómeros se añadió
uniformemente a una velocidad tal que la adición finalizó una hora
después. Después, la temperatura de la mezcla de reacción se mantuvo
a 110ºC durante 1,5 horas más. La solución de resina resultante se
concentró por destilación a vacío a un contenido en sólidos de un
80% en peso y se neutralizó con dimetiletanolamina a esa temperatura
en un plazo de 30 minutos hasta un grado de neutralización de un
80%. La solución se resina se enfrió a 60ºC y después se desconectó
la calefacción. A continuación se añadió lentamente agua hasta que
el contenido de sólidos de la dispersión llegó a un 40% en peso. La
dispersión presentaba un índice de acidez de 36,7 mg KHO/g y un pH
7,6.
Ejemplo de Preparación
4
La dispersión (I) se preparó mezclando 3,0
partes en peso del pigmento de efecto de aluminio comercial
Alu-Stapa Hydrolux® VP 51284/G6, 1,8 partes en peso
del pigmento de efecto de aluminio comercial
Alu-Stapa Hydrolux® 2154 (ambos de la firma Eckart),
6,0 partes en peso de butilglicol y 2,1 partes en peso de la
solución de resina de poliéster según el Ejemplo de Preparación
2.
Ejemplo de Preparación
5
7,5 partes en peso de ácido palmítico, 7,5
partes en peso de ácido esteárico y 1,7 partes en peso de ácido
oleico se disolvieron a una temperatura de 35 a 60ºC en 75 partes en
peso de una mezcla de Solventnaphta® y butilglicol en una proporción
de mezcla 3:1 y se neutralizaron con 9,5 partes en peso de
di-n-butilamina, lo que corresponde
a 1,1 equivalentes de base por equivalente de ácido.
Ejemplo de Preparación
6
La dispersión (I) se preparó mezclando 3,0
partes en peso del pigmento de efecto de aluminio comercial
Alu-Stapa Hydrolux® VP 51284/G6, 1,8 partes en peso
del pigmento de efecto de aluminio comercial
Alu-Stapa Hydrolux® 2154 (ambos de la firma Eckart),
4,0 partes en peso de butilglicol, 4,0 partes en peso de
isopropanol, 0,2 partes en peso de la mezcla de ácidos grasos
neutralizada del Ejemplo de Preparación 5 y 2,1 partes en peso de la
solución de resina de poliéster según el Ejemplo de Preparación
2.
Ejemplo 1 y Ensayo Comparativo V
1
La laca base acuosa según la invención y la laca
base acuosa no correspondiente a la invención se prepararon
mezclando los productos de partida enumerados en la Tabla 1 en el
orden indicado.
| Ejemplo 1 | Ensayo | |
| comp. V 1 | ||
| 1^{er} espesante (filosilicato al 3 por ciento, Laponite®) | 27,2 | 27,2 |
| Dispersión de poliuretano del Ejemplo de Preparación 1 | 22,1 | 22,1 |
| Solución de resina de poliéster del Ejemplo de Preparación 2 | 2,0 | 2,0 |
| Resina de poliacrilato modificada con poliuretano del Ejemplo de Preparación 3 | 3,9 | 3,9 |
| Butilglicol | 2,5 | 2,5 |
| \begin{minipage}[t]{110mm} Resinas de melamina comerciales en butanol (Maprenal\registrado VMF 3924 de la firma Hoechst sometidas a eterificación mixta con butilo-metilo) \end{minipage} | 4,2 | 4,2 |
| Dimetiletanolamina, al 10% en agua | 0,4 | 0,4 |
| 2-etil-1-hexanol | 2,0 | 2,8 |
| Agua desionizada | 10,0 | 10,0 |
| \begin{minipage}[t]{110mm} 2^{o} espesante (espesante basado en poliuretano; Nopco\registrado DSX 1550, al 50% en butilglicol; firma Henkel) \end{minipage} | 1,4 | 1,4 |
| Agua desionizada | 6,0 | 6,0 |
| Isopropanol | - | 3,0 |
| Butilenglicol | 3,0 | - |
| Dispersión (I) del Ejemplo de Preparación 4 | - | 12,9 |
| Dispersión (I) del Ejemplo de Preparación 6 | 13,1 | - |
Las lacas base acuosas se ajustaron a una
viscosidad de 70 a 90 mPas en un campo de cizallamiento de 1.000
s^{-1}.
La estabilidad de gasificación de las lacas base
acuosas se comprobó de la siguiente manera:
300 g en cada caso de las lacas base acuosas del
Ensayo Comparativo V 1 y del Ejemplo 1 se introdujeron en botellas
lavadoras de gas y se calentaron a 40ºC. Las botellas lavadoras de
gas se cerraron con contadores de burbujas de gas de 25 ml llenos de
agua y se almacenaron durante 30 días a 40ºC en un baño de agua.
Después de este tiempo se determinó el volumen de agua desplazado
por el gas formado. Este volumen era de 6 a 8 ml en el Ensayo
Comparativo V 1 y de 3 ml en el Ejemplo 1. Por consiguiente, la laca
base acuosa según la invención del Ejemplo 1 presentaba una
estabilidad de gasificación considerablemente mayor que la laca base
acuosa del Ensayo Comparativo V 1.
Ejemplo 2 y Ensayo Comparativo V
2
Para el Ejemplo 2 se utilizó la laca base acuosa
del Ejemplo 1.
Para el Ensayo Comparativo V 2 se utilizó la
laca base acuosa del Ensayo Comparativo V 1.
Para probar las propiedades técnicas de
aplicación de las lacas base acuosas se prepararon de forma habitual
y conocida placas de ensayo con unas dimensiones de 30 x 70 cm. Para
ello, unas placas de acero (chapas de carrocería), que estaban
revestidas con un lacado de inmersión electroforética habitual y
conocido precipitado catódicamente y ahornado, se revistieron con un
material de carga habitual de la firma BASF Coatings AG. A
continuación, la capa de material de carga resultante se ventiló
durante cinco minutos a 20ºC y con una humedad relativa del aire del
65% y se ahornó en un horno de ventilación forzada durante 30
minutos a 140ºC.
Después de enfriar las placas de ensayo a 20ºC,
se aplicaron las lacas base acuosas en dos pasadas de pulverización.
La primera aplicación se llevó a cabo mediante ESTA (velocidad de
rotación de campana: 45.000 r.p.m.; aire de control: 120 Nl/min;
tensión: 65 kV; distancia: 0,25 m; caudal de salida de laca: 170
ml/min), correspondiendo a un espesor de película seca de 8 a 10
\mum. La segunda aplicación se llevó a cabo de forma neumática
(distancia 0,32 m; caudal de salida de laca: 540 ml/min; cantidad de
aire de pulverización: 300 Nl/min; presión de aire de
pulverización: 4,8 bar; presión de aire de embudo: 5,2 bar; cantidad
de aire de embudo: 395 Nl/min), correspondiendo a un espesor de
película seca de 4 a 6 \mum. Las capas de laca base acuosa se
ventilaron durante dos minutos después de la primera aplicación y
después de la segunda aplicación.
Después de la aplicación, las capas de laca base
acuosa se secaron durante 15 minutos a 80ºC, se enfriaron y se
sobrelacaron con una laca transparente de dos componentes comercial
de la firma BASF Coatings AG. Después, las capas de laca base acuosa
y las capas de laca transparente se ahornaron durante 30 minutos a
130ºC, con lo que se obtuvo el lacado multicapa según la invención
del Ejemplo 2 y el lacado multicapa no correspondiente a la
invención del Ensayo Comparativo V 2.
Las placas de ensayo se evaluaron visualmente en
cuanto a las sombras claro-oscuro (nubes) bajo luz
difusa desde una distancia de 2 a 3 m en una vista desde arriba
(80º) y una vista oblicua (40º), y se calificaron (desde la nota 1:
ninguna nube visible, hasta la nota 5: nubes muy claramente
visibles).
Con ayuda de un colorímetro comercial se
midieron los valores de luminosidad desde diferentes ángulos (valor
MFD). El valor MFD es la unidad del efecto metálico
(flop).
Se obtuvieron los siguientes resultados:
Nubes (vista desde arriba): 2; nubes (vista
oblicua): 3; valor MDF: 77.
Ensayo Comparativo V
1
Nubes (vista desde arriba): 3; nubes (vista
oblicua): 5; valor MDF: 69.
Por consiguiente, la laca base acuosa del
Ejemplo 2 presentaba una cantidad significativamente menor de
sombras claro-oscuro y un mejor flop que la
laca base acuosa del Ensayo Comparativo V 2, y ello sólo con una
modificación relativamente pequeña de la composición de la laca base
acuosa según la invención en comparación con el estado actual de la
técnica.
Cuando las lacas transparentes del Ejemplo 1 y
del Ensayo Comparativo V 2 se aplicaron en cuña con un espesor de
capa creciente, se observó otra diferencia esencial entre el lacado
multicapa según la invención del Ejemplo 2 y el lacado multicapa del
Ensayo Comparativo V 2. Mientras que el lacado multicapa del Ensayo
Comparativo V 2 presentaba picaduras claramente visibles en el área
de los lacados transparentes finos (25 a 35 \mum) de la cuña, esto
no ocurría en el caso del lacado multicapa según la invención del
Ejemplo 2. Esto se debía a que el lacado base del lacado multicapa
según la invención del Ejemplo 2 contenía muy pocas o ninguna
partícula de pigmento de efecto de aluminio perpendicular al plano
del lacado. Como es sabido, estas partículas perpendiculares son
causa de picaduras. Por consiguiente, el aspecto del lacado
multicapa según la invención del Ejemplo 1 era claramente mejor que
el del lacado multicapa no correspondiente a la invención del Ensayo
Comparativo V 2.
Claims (12)
1. Material de revestimiento acuoso de efecto
decorativo que contiene como mínimo un ligante soluble o dispersable
en agua,
- -
- como mínimo un pigmento de efecto decorativo y
- -
- una mezcla neutralizada de como mínimo dos ácidos grasos.
2. Material de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque como pigmentos de
efecto decorativo se utilizan pigmentos de efecto metálico.
3. Material de revestimiento según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como pigmentos de
efecto metálico se utilizan pigmentos de efecto de aluminio.
4. Material de revestimiento según la
reivindicación 3, caracterizado porque como pigmentos de
efecto de aluminio se utilizan pigmentos leafing (flotables) y/o
non-leafing.
5. Material de revestimiento según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque se utilizan
pigmentos de efecto de aluminio que tienen una forma esencialmente
redonda y/o una forma esencialmente oblonga.
6. Material de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se utilizan como
mínimo dos ácidos grasos seleccionados de entre el grupo formado por
los ácidos grasos de 6 a 30 átomos de carbono en su molécula.
7. Material de revestimiento según la
reivindicación 6, caracterizado porque se utilizan como
mínimo dos ácidos grasos seleccionados de entre el grupo consistente
en ácido caproico, ácido enántico, ácido caprílico, ácido
pelargónico, ácido cáprico, ácido undecílico, ácido láurico, ácido
mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido
elaídico, ácido araquidónico, ácido behénico, ácido lignocerínico,
ácido cerótico y ácido melísico.
8. Material de revestimiento según la
reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque como agente de
neutralización se utiliza como mínimo una base seleccionada de entre
el grupo consistente en monoaminas o poliaminas primarias,
secundarias y terciarias, aromáticas, alifáticas y cicloalifáticas,
aminoalcoholes y amoníaco.
9. Material de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se utiliza un
exceso de agentes de neutralización.
10. Material de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque como ligantes
solubles o dispersables en agua se utilizan poliuretanos,
poliésteres y/o copolímeros de (met)acrilato modificados con
poliuretano.
11. Procedimiento para la producción del
material de revestimiento de la invención según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque
- (I)
- el pigmento de efecto decorativo o los pigmentos de efecto decorativo se dispersan en una mezcla que contiene
- -
- como mínimo un disolvente orgánico miscible con agua,
- -
- como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua y
- -
- una mezcla neutralizada de como mínimo dos ácidos grasos;
- (II)
- y la dispersión (I) resultante se une después a la solución o dispersión acuosa de como mínimo un ligante soluble o dispersable en agua.
12. Utilización de los materiales de
revestimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10 y/o de los
materiales de revestimiento producidos según la reivindicación 11 en
el lacado en serie de automóviles, el lacado de reparación de
automóviles, el lacado de interiores y exteriores de edificios, el
lacado de puertas, ventanas y muebles, y también en el lacado
industrial, incluyendo coil coating (revestimiento de
bobinas) y container coating (revestimiento de contenedores),
y en el revestimiento de componentes electrotécnicos.
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