ES2271112T3 - Imprimacion protectora contra golpes de piedras, procedimiento para su preparacion y utilizacion de la misma. - Google Patents
Imprimacion protectora contra golpes de piedras, procedimiento para su preparacion y utilizacion de la misma. Download PDFInfo
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Abstract
Imprimación protectora contra golpes de piedras que contiene un material de revestimiento acuoso que incluye como mínimo una resina epóxido, como ligante, y como mínimo una poliamina, como endurecedor, caracterizado porque la resina epóxido o como mínimo una de las resinas epóxido (i) es sólida a temperatura ambiente y/o se encuentra en una laca en polvo, (ii) estando la resina epóxido sólida y/o la laca en polvo con contenido en resina epóxido dispersas en partículas finas en una dispersión acuosa que contiene la poliamina o las poliaminas, estando contenida la resina epóxido sólida y/o la laca en polvo en una cantidad que, en relación con el contenido de sólidos del material de revestimiento acuoso, corresponde a una proporción del 2 al 30% en peso de resina epóxido como componente reactivo.
Description
Imprimación protectora contra golpes de piedras,
procedimiento para su preparación y utilización de la misma.
La presente invención se refiere a una nueva
imprimación protectora contra los golpes de piedras. Además, la
presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para producir
la nueva imprimación protectora contra los golpes de piedras. La
presente invención también se refiere a la utilización de la nueva
imprimación protectora contra los golpes de piedras para automóviles
y vehículos industriales.
Las imprimaciones protectoras contra los golpes
de piedras y los materiales de revestimiento con los que éstas se
producen son conocidos. Las imprimaciones protectoras contra los
golpes de piedras son imprimaciones intermedias muy elásticas que
protegen las superficies expuestas de los automóviles y vehículos
industriales frente a golpes de piedras. Normalmente se producen a
partir de materiales de revestimiento basados en resinas de
poliéster, como ligantes, y en resinas de melamina o
poliisocianatos, como reticulantes. Sin embargo, estos materiales de
revestimiento plantean problemas en la producción de masas de capa
gruesa. Pero en aquellas zonas de la carrocería especialmente
expuestas a los golpes de piedras, por ejemplo los bajos o los arcos
de las ruedas, es necesario utilizar masas de capa gruesa. Además de
una alta elasticidad en frío y a largo plazo, éstas han de presentar
una buena resistencia a la abrasión y no pueden ser sensibles a la
humedad. Para ello se utilizan principalmente materiales basados en
PVC y en menor medida materiales basados en asfalto. Los espesores
de capa oscilan en general entre 500 y 1.500 \mum. Sin embargo
estas imprimaciones protectoras contra los golpes de piedras
plantean muchos problemas de evacuación de desechos. Por ello, en
los últimos tiempos los arcos de las ruedas se revisten con piezas
moldeadas interiores de plástico, pero éstas han de ser fabricadas
especialmente para cada carrocería.
Los materiales de revestimiento que contienen
dispersiones de resina epóxido diluibles con agua y dispersiones de
poliacrilato, como ligantes, y poliaminas diluibles con agua, como
endurecedores, han implicado un avance esencial en la solución de
los problemas relacionados con las imprimaciones protectoras contra
los golpes de piedras habituales y conocidas. Estos materiales de
revestimiento acuosos son estables al almacenamiento, se pueden
retirar de las instalaciones de aplicación sin dejar residuos y
también se pueden evacuar sin problemas. Además se pueden aplicar
sin problemas con un gran espesor de capa y proporcionan
imprimaciones protectoras contra golpes de piedras que con un
espesor de 500 \mum, incluso después de carga de agua, en la
prueba de golpes de piedras VDA resisten hasta 100 kilogramos de
granalla de acero hasta ser atravesados hasta el sustrato. A pesar
de las ventajas ofrecidas por estos materiales de revestimiento
acuosos conocidos, éstos se pueden mejorar aun más para satisfacer
las exigencias siempre crecientes de los fabricantes de automóviles
y vehículos industriales y también de sus clientes.
El documento US 4,555,412 da a conocer
materiales de revestimiento acuosos que contienen una resina epóxido
sólida y una poliamina como endurecedores. Estos materiales de
revestimiento contienen altas cantidades de resina epóxido (a partir
de los ejemplos se calculan contenidos en resina epóxido superiores
a un 40% en peso).
El objetivo de la presente invención consiste en
poner a disposición una nueva imprimación protectora contra golpes
de piedras que contiene un material de revestimiento acuoso basado
en dispersiones de resina epóxido diluibles con agua y dispersiones
poliméricas endurecibles físicamente, como disolventes, y poliaminas
diluibles con agua, como endurecedores, que siga presentando las
ventajas del material de revestimiento conocido pero que presente
una estabilidad mejorada. Además, las nuevas imprimaciones
protectoras contra los golpes de piedras han de tener un efecto
protector mejorado cuando se utilicen en automóviles y vehículos
industriales. Por otra parte, la nueva imprimación protectora contra
golpes de piedras se ha de poder producir de forma sencilla.
En consecuencia se descubrió la nueva
imprimación protectora contra golpes de piedras que contiene un
material de revestimiento acuoso que incluye como mínimo una resina
epóxido, como ligante, y como mínimo una poliamina, como
endurecedor,
- (i)
- siendo la resina epóxido, o como mínimo una de las resinas epóxido, como tal sólida a temperatura ambiente y/o encontrándose ésta en una laca en polvo,
- (ii)
- estando la resina epóxido sólida y/o la laca en polvo con contenido en resina epóxido dispersas como partículas finas en una dispersión acuosa que contiene la o las poliaminas,
e, independientemente de que el material de
revestimiento acuoso constituya un sistema de un solo componente o
un sistema multicomponente, la cantidad de resina epóxido sólida y/o
de laca en polvo con contenido en resina epóxido contenida es tal
que, en relación a su contenido en sólidos, corresponde a una
proporción del 2 al 30, preferentemente del 3 al 25 y en particular
del 4 al 20% en peso de resina epóxido, como componente
reactivo.
El material de revestimiento acuoso contenido en
la nueva imprimación protectora contra golpes de piedras se
denominará en lo sucesivo "material de revestimiento según la
invención".
Además se descubrió el nuevo procedimiento para
la producción de la nueva imprimación protectora contra golpes de
piedras que contiene el material de revestimiento según la
invención, procedimiento en el que como mínimo una resina epóxido de
partículas finas sólida a temperatura ambiente y/o como mínimo una
laca en polvo que contiene una resina epóxido se dispersan en un
medio acuoso en presencia de como mínimo una poliamina.
Este nuevo procedimiento se denominará en lo
sucesivo "procedimiento según la invención".
De la descripción se desprenden otros objetos de
la invención.
En vista del estado actual de la técnica resultó
sorprendente y no previsible por los especialistas que el objetivo
que servía de base a la presente invención se pudiera resolver
mediante la adición de resinas epóxido sólidas de partículas finas
y/o de lacas en polvo con contenido en resinas epóxido a
dispersiones acuosas con contenido de poliaminas. Sobre todo
sorprendió que la medida según la invención no influyera
negativamente en la estabilidad de almacenamiento de los materiales
de revestimiento según la invención resultantes, sino que ésta se
conservara en su totalidad.
En una primera forma de realización preferente,
el material de revestimiento según la invención es un sistema de un
componente en el que todos los componentes reactivos, es decir, las
resinas epóxido y las poliaminas, están juntos. Preferentemente sólo
se utilizan resinas epóxido sólidas a temperatura ambiente y/o lacas
en polvo que contienen resinas epóxido.
En una segunda forma de realización preferente,
el material de revestimiento según la invención es un sistema
multicomponente, en particular un sistema de dos componentes, que
contiene
- (A)
- como mínimo una dispersión o una solución acuosa que contiene poliaminas, como componente endurecedor, y
- (B)
- como mínimo una dispersión acuosa que contiene resinas epóxido, como componente ligante,
estando la resina epóxido sólida y/o la laca en
polvo que contiene resina epóxido dispersas en partículas finas en
el componente endurecedor (A).
Preferentemente, la dispersión acuosa que
contiene resina epóxido (B) contiene como mínimo una resina epóxido
líquida habitual y conocida que presenta una alta reactividad frente
a poliaminas.
Si se utiliza sólo la resina epóxido sólida,
ésta está contenida en el material de revestimiento según la
invención en una cantidad de entre el 2 y el 30, preferentemente de
entre el 3 y el 25 y en particular de entre el 4 y el 20% en peso,
en cada caso con respecto al contenido de sólidos del material de
revestimiento.
Si se utiliza sólo la laca en polvo que
conteniendo resinas epóxido, ésta está contenida en el material de
revestimiento según la invención preferiblemente en una cantidad de
entre el 5 y el 30, preferentemente de entre el 6 y el 25 y en
particular de entre el 7 y el 20% en peso, en cada caso con respecto
al contenido de sólidos del material de revestimiento.
Preferiblemente, la laca en polvo que contiene
la resina epóxido contiene como mínimo una resina epóxido en una
cantidad de al menos un 40, preferentemente de al menos un 45 y en
particular de al menos un 50% en peso, en cada caso con respecto a
la laca en polvo. El límite superior no es crítico. Generalmente
oscila entre el 70 y el 80% en peso con respecto a la laca en polvo.
Este contenido de resinas epóxido asegura la incorporación de
suficiente resina epóxido como componente reactivo en el material de
revestimiento a través de la laca en polvo.
Para el material de revestimiento según la
invención resulta ventajoso que las resinas epóxido sólidas o las
lacas en polvo que contienen la resina epóxido presenten un tamaño
de partícula < 70, preferentemente < 50 y en particular
< 30 \mum. También resulta ventajoso que las resinas epóxido sólidas o las lacas en polvo que contienen la resina epóxido presenten un tamaño de partícula medio de 3 a 35, preferentemente de 3 a 20 y en particular de 3 a 15 \mum.
< 30 \mum. También resulta ventajoso que las resinas epóxido sólidas o las lacas en polvo que contienen la resina epóxido presenten un tamaño de partícula medio de 3 a 35, preferentemente de 3 a 20 y en particular de 3 a 15 \mum.
Siempre que esté asegurada su estabilidad de
almacenamiento, la composición de las resinas epóxido sólidas no es
crítica, sino que se pueden utilizar todas las resinas epóxido
sólidas de alto peso molecular habituales y conocidas basadas en
bisfenol A y F con un peso molecular promedio en número de 1.000 a
10.000 dalton. Estas resinas epóxido sólidas se utilizan normalmente
en lacas que contienen disolventes endurecibles térmicamente o lacas
en polvo (véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme
Verlag, Stuttgart, New York, 1998, páginas 196 y 197,
"Epoxidharze"). Se trata de productos comercialmente
disponibles distribuidos por ejemplo por la firma DOW bajo los
nombres comerciales DOW® DER 662 o DOW® E.R. 642
U-20.
La composición de las lacas en polvo que
contienen la resina epóxido tampoco es crítica siempre que esté
asegurada su estabilidad de almacenamiento, sino que se pueden
utilizar todas las lacas en polvo con contenido en resina epóxido
habituales y conocidas comerciales si satisfacen las condiciones
anteriormente descritas. Por ejemplo en la información de producto
de la firma BASF Lacke + Farben AG, "Pulverlacke", 1990, o en
el documento de empresa de BASF Coatings AG "Pulverlacke,
Pulverlacke für industrielle Anwendungen", enero de 2000, o en
Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart,
New York, 1998, páginas 198 y 199,
"Epoxidharz-Pulverlacke", se describen ejemplos
de lacas en polvo adecuadas de este tipo.
Como poliaminas entran en consideración todas
las aminas alifáticas, cicloalifáticas o aromáticas, preferentemente
alifáticas y/o cicloalifáticas, con como mínimo dos grupos amino
primarios y/o secundarios en su molécula, tal como se utilizan
habitualmente para el endurecimiento de resinas epóxido (véase Römpp
Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New
York, 1998, página 458, "Polyamine"). La cantidad de poliaminas
en el material de revestimiento según la invención puede variar
mucho y se rige principalmente por la cantidad de grupos epóxido
presentes. Preferiblemente, tal cantidad oscila entre el 1 y el 15,
preferentemente entre el 1,2 y el 12 y en particular entre el 1,3 y
el 10% en peso, en cada caso con respecto al contenido de sólidos
del material de revestimiento según la invención.
Las resinas epóxido contenidas en el componente
(B) del sistema multicomponente según la invención son resinas
epóxido de bajo peso molecular habituales y conocidas comerciales,
con un peso molecular promedio en número de 400 a 2.000 dalton.
Estas resinas epóxido se pueden utilizar en estado líquido o en
forma de dispersiones de partículas finas. Las dispersiones de
partículas finas tienen un tamaño de partícula medio < 1
\mum.
Además de los ingredientes anteriormente
descritos, el material de revestimiento según la invención también
contiene preferentemente como mínimo una dispersión polimérica
acuosa endurecible físicamente.
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 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.
Dispersiones poliméricas adecuadas endurecibles
físicamente son, por ejemplo, dispersiones de poliacrilato o
dispersiones de copolímeros de estireno-butadieno
con un contenido de sólidos del 10 al 80% en peso. Preferentemente,
las dispersiones poliméricas endurecibles físicamente no contienen
ningún grupo funcional que reaccione con los componentes reactivos
de los materiales de revestimiento según la invención.
Preferiblemente, los materiales de revestimiento según la invención
contienen las dispersiones poliméricas endurecibles físicamente en
una cantidad del 10 al 60, preferentemente del 15 al 55 y en
particular del 20 al 50% en peso, en cada caso con respecto al
contenido de sólidos del material de revestimiento según la
invención.
Los materiales de revestimiento según la
invención contienen además los materiales de carga y pigmentos
habituales y conocidos, preferentemente pigmentos de coloración
inorgánicos, en las cantidades habituales para las imprimaciones
protectoras contra los golpes de piedras.
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".
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 óxido de hierro, marrón mixto,
fases espinela y corindón o naranja de cromo; o amarillo de óxido de
hierro, amarillo de níquel-titanio, amarillo de
cromo-titanio, sulfuro de cadmio, sulfuro de
cadmio-cinc, amarillo de cromo o vanadato de
bismuto.
El material de revestimiento según la invención
puede contener además otros pigmentos de coloración y/o conductores
eléctricos o protectores magnéticos y/o colorantes solubles.
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.
Pigmentos conductores eléctricos adecuados son,
por ejemplo, pigmentos de dióxido de titanio/óxido de estaño.
Pigmentos protectores magnéticos adecuados son,
por ejemplo, pigmentos basados en óxidos de hierro o en dióxido de
cromo.
Los colorantes orgánicos solubles adecuados son
colorantes orgánicos sólidos frente a la luz con poca o ninguna
tendencia a la migración desde los materiales de carga y las lacas
base y los revestimientos producidos con ellos. 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.
\newpage
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".
El material de revestimiento según la invención
también puede contener aditivos como disolventes orgánicos de bajo y
alto punto de ebullición ("disolventes largos"), absorbentes
UV, fotoprotectores, captadores de radicales, antiespumantes,
emulsionantes, humectantes y dispersantes, nivelantes, aditivos de
control de reología (espesantes), productos de apresto ignífugo,
desecantes, agentes antiescama, inhibidores de corrosión y/o ceras
en las cantidades eficaces habituales y conocidas.
Como ejemplos de disolventes orgánicos de bajo
punto de ebullición y disolventes orgánicos de alto punto de
ebullición ("disolventes largos") adecuados se mencionan:
alcoholes como metanol, etanol, propanol, isopropanol,
n-butanol, sec-butanol,
terc-butanol, alcohol amílico, alcohol isoamílico,
1-hexanol, 1-heptanol,
1-octanol, 2-octanol, isooctanol,
1-nonanol, 1-decanol,
2-decanol, 1-undecanol,
1-dodecanol, 1-tridecanol,
2-tridecanol, etilglicol, etildiglicol, metilglicol,
metildiglicol, propilglicol, propildiglicol, butilglicol o
butildiglicol, o dioles como etilenglicol, dietilenglicol,
propilenglicol, dipropilenglicol, butilenglicoles o dibutilenglicol,
amidas como N-metilpirrolidona o xilenos o mezclas
de hidrocarburos aromáticos y/o alifáticos como Solventnaphta®,
Benzin 135/180, dipenteno o Solvesso®.
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, ácidos
alcanosulfónicos y ácidos 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.
Como ejemplos de aditivos de control de reología
(espesantes) adecuados se mencionan: 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 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, agentes antiescama, inhibidores de corrosión y
ceras adecuados.
Los materiales de revestimiento según la
invención o el componente endurecedor (A) utilizado en los sistemas
multicomponente según la invención se pueden preparar con ayuda de
cualquier procedimiento adecuado. Preferentemente se utiliza el
procedimiento según la invención. En este procedimiento, como mínimo
una resina epóxido de partículas finas sólida a temperatura ambiente
y/o como mínimo una laca en polvo con contenido en grupos epóxido se
dispersa en un medio acuoso en presencia de una poliamina. Los
componentes se utilizan en cantidades tales que se obtengan las
composiciones anteriormente descritas. El medio acuoso puede
consistir en agua. No obstante también se pueden utilizar mezclas de
agua y pequeñas cantidades de los disolventes orgánicos habituales
para lacas como butildiglicol. Además, durante la realización del
procedimiento según la invención, los aditivos anteriormente
descritos se incorporan en los materiales de revestimiento según la
invención o en el componente endurecedor (A).
En los sistemas multicomponente según la
invención, el componente endurecedor (A) y el componente ligante (B)
no se mezclan entre sí hasta poco antes de la aplicación.
El procedimiento según la invención y la
preparación de los sistemas multicomponente según la invención a
partir de los componentes (A) y (B) no presentan ninguna
particularidad en cuanto a su metodología, sino que se pueden llevar
a cabo con ayuda de los dispositivos habituales y conocidos para
mezclar componentes sólidos y líquidos, como recipientes de
agitación, aparatos de disolución (dissolver), ultraturrax o
extrusoras, o, en el caso de los sistemas multicomponente, con ayuda
de las instalaciones de dosificación y mezcla de dos o más
componentes habituales y conocidas.
La aplicación de los materiales de revestimiento
según la invención puede llevarse a cabo mediante todos los métodos
de aplicación habituales, por ejemplo por pulverización, con
rasqueta, a brocha, por vertido, inmersión, impregnación, aplicación
gota a gota o aplicación 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 con el sustrato.
Preferentemente se utilizan métodos de
aplicación por pulverización, por ejemplo pulverización por aire a
presión, pulverización sin aire, aplicación por pulverización
electrostática (ESTA), en caso dado junto con aplicación por
pulverización en caliente, 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. 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.
Las capas aplicadas y no endurecidas presentan
una excelente estabilidad y no tienden a formar "lágrimas" ni
siquiera en superficies verticales.
El endurecimiento puede tener lugar después de
un tiempo de reposo determinado. Éste puede tener una duración de 5
minutos a 8 horas, preferentemente de 10 minutos a 2 horas y en
particular de 10 minutos a 60 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 60ºC,
siempre que esto no produzca ningún deterioro o modificación de las
capas aplicadas, 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 térmico también se puede realizar por etapas.
Ventajosamente tiene lugar a una temperatura < 100ºC y
preferentemente < 90ºC durante un período de 1 minuto a 3 horas,
en especial de 20 minutos a 2,5 horas y en particular de 30 minutos
a 2 horas.
Las imprimaciones resultantes son muy adecuadas
para el revestimiento de sustratos de los materiales más diversos
como metal, plástico, madera, piedra u hormigón, o materiales
compuestos de éstos. Las imprimaciones protegen de forma excelente
las partes expuestas de estos sustratos frente al deterioro por
acción mecánica. En particular son extraordinariamente adecuadas
como imprimaciones protectoras contra golpes de piedras en
automóviles y vehículos industriales. Además mantienen a largo plazo
su efecto protector contra los golpes de piedras incluso a
temperaturas muy bajas.
Ejemplos 1 y 2 y Ensayo Comparativo
V
1
En el Ejemplo 1 se produjo un material de
revestimiento de dos componentes (2C) según la invención a partir de
los ingredientes indicados en la Tabla 1.
En el Ejemplo 2 se produjo un material de
revestimiento de un componente (1C) según la invención a partir de
los ingredientes indicados en la Tabla 1.
En el Ensayo Comparativo V 1 se produjo un
material de revestimiento de dos componentes (2C) no correspondiente
a la invención a partir de los ingredientes indicados en la Tabla
1.
En el Ensayo Comparativo V 2 se produjo un
material de revestimiento de un componente (1C) no correspondiente a
la invención a partir de los ingredientes indicados en la Tabla
1.
En los Ejemplos 1 y 2 y en los Ensayos
Comparativos V 1 y V 2 en primer lugar se hinchó el espesante
orgánico en agua desionizada en un aparato de disolución de acuerdo
con las partes en peso indicadas en la Tabla 1. Después se añadieron
bajo agitación los demás ingredientes en el orden indicado en la
Tabla 1 y se dispersaron durante 20 minutos con un aparato de
disolución dotado de agitador. Durante el proceso de mezcla, la
temperatura se mantuvo entre 40 y 45ºC. Después de la dispersión,
los materiales de revestimiento se trasvasaron a través de bolsas de
tamiz de 400 \mum.
Los materiales de revestimiento según la
invención de los Ejemplos 1 y 2 presentaban la misma excelente
estabilidad al almacenamiento que el material de revestimiento del
Ensayo Comparativo V 1.
\newpage
Ejemplos 3 y 4 y Ensayos
Comparativos V 3 y V
4
Para el Ejemplo 3 se utilizó el material de
revestimiento según la invención de acuerdo con el Ejemplo 1.
Para el Ejemplo 4 se utilizó el material de
revestimiento según la invención de acuerdo con el Ejemplo 2.
Para el Ensayo Comparativo V 3 se utilizó el
material de revestimiento no correspondiente a la invención de
acuerdo con el Ensayo Comparativo V 1.
Para el Ensayo Comparativo V 4 se utilizó el
material de revestimiento no correspondiente a la invención de
acuerdo con el Ensayo Comparativo V 2.
Para la producción de las imprimaciones
protectoras contra golpes de piedras del Ejemplo 3 y del Ensayo
Comparativo V 3 a partir de los sistemas de dos componentes según el
Ejemplo 1 y el Ensayo Comparativo V 1, los componentes (A) y (B)
correspondientes se mezclaron entre sí en una proporción en peso de
100:3 (véase Tabla 1).
Los materiales de revestimiento de los Ejemplos
1 y 2 y de los Ensayos Comparativos V 1 y V 2 (véase Tabla 1) se
aplicaron con una instalación sin aire (abertura de boquilla: D 0,5
mm; presión de pintura: 150 bar) a 23ºC y con una humedad relativa
del aire del 60% sobre placas de prueba de acero previamente
revestidas con un lacado de inmersión electroforética precipitado
catódicamente y endurecido térmicamente. Las placas de prueba
revestidas se ventilaron durante 15 minutos a temperatura ambiente y
a continuación se secaron durante 60 minutos a 80ºC en un horno de
ventilación forzada. Las imprimaciones protectoras contra golpes de
piedras resultantes, que presentaban un espesor de capa seca de 500
\mum, se envejecieron durante 3 horas a 60ºC.
Las placas de prueba se envejecieron durante 24
horas en atmósfera constante según DIN 50017 y se probaron después
de 5 horas de regeneración a temperatura ambiente.
La prueba de golpes de piedras se llevó a cabo
con un aparato de prueba de golpes de piedras VDA de la firma
Erichsen (granalla de acero; presión 1,5 bar; evaluación: indicación
de la cantidad de granalla de acero en kilogramos hasta que ésta
atraviesa la imprimación hasta el sustrato).
La estabilidad se probó de la siguiente manera:
las placas de prueba con las capas húmedas de diferente espesor se
pusieron en posición vertical y en la zona superior de cada una de
ellas se trazó una raya horizontal en las capas húmedas. A
continuación, las capas húmedas se ahornaron a 80ºC en posición
vertical. Se obtuvieron imprimaciones protectoras contra golpes de
piedras con diferentes espesores de capa seca. El criterio de
evaluación para la estabilidad de una imprimación protectora contra
golpes de piedras consistía en el espesor de capa seca hasta el cual
la raya seguía siendo visible y no se había cerrado.
La Tabla 2 muestra los resultados de la
prueba.
| Prueba | Ejemplos | Ensayos comparativos | ||
| 3 (2C) | 4 (1C) | V 3 (2C) | V 4 (1C) | |
| Golpes de piedras VDA (kg hasta atravesar | ||||
| la imprimación en caso de 500 \mum) | 250 | 80 | 100 | 30 |
| Estabilidad (\mum) | > 700 | > 700 | 500 | 600 |
Los resultados de la prueba corroboran la
excelente estabilidad de los materiales de revestimiento según la
invención y el extraordinario efecto protector contra golpes de
piedras de las imprimaciones protectoras contra los golpes de
piedras según la invención.
Claims (13)
1. Imprimación protectora contra golpes de
piedras que contiene un material de revestimiento acuoso que incluye
como mínimo una resina epóxido, como ligante, y como mínimo una
poliamina, como endurecedor, caracterizado porque la resina
epóxido o como mínimo una de las resinas epóxido
- (i)
- es sólida a temperatura ambiente y/o se encuentra en una laca en polvo,
- (ii)
- estando la resina epóxido sólida y/o la laca en polvo con contenido en resina epóxido dispersas en partículas finas en una dispersión acuosa que contiene la poliamina o las poliaminas,
estando contenida la resina epóxido sólida y/o
la laca en polvo en una cantidad que, en relación con el contenido
de sólidos del material de revestimiento acuoso, corresponde a una
proporción del 2 al 30% en peso de resina epóxido como componente
reactivo.
2. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según la reivindicación 1, caracterizada porque
consiste en un sistema de un solo componente.
3. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según la reivindicación 1, caracterizada porque
consiste en un sistema multicomponente que contiene
- (A)
- como mínimo una dispersión o solución acuosa con contenido en poliamina, como componente endurecedor, y
- (B)
- como mínimo una dispersión acuosa con contenido en resina epóxido, como componente ligante,
estando la resina epóxido sólida y/o la laca en
polvo con contenido en resina epóxido dispersas en partículas finas
en el componente endurecedor (A).
4. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada porque contiene la resina epóxido sólida,
cuando ésta se utiliza sola, en una cantidad de entre un 2 y un 30%
en peso con respecto a su contenido de sólidos.
5. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada porque contiene la laca en polvo con contenido
de resina epóxido, cuando ésta se utiliza sola, en una cantidad de
entre un 5 y un 30% en peso con respecto a su contenido de
sólidos.
6. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según una de las reivindicaciones 1 a 3 ó 5,
caracterizada porque la laca en polvo con contenido en resina
epóxido contiene como mínimo una resina epóxido en una cantidad de
al menos un 40% en peso con respecto a la laca en polvo.
7. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según una de las reivindicaciones 1 a 3, 5 ó 6,
caracterizada porque la laca en polvo con contenido en resina
epóxido presenta un tamaño de partícula medio de 3 a 35 \mum.
8. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según una de las reivindicaciones 1 a 3 ó 5 a 7,
caracterizada porque la laca en polvo con contenido en resina
epóxido presenta un tamaño de partícula < 70 \mum.
9. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizada porque la resina epóxido sólida presenta un
tamaño de partícula < 70 \mum.
10. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según la reivindicación 9, caracterizada porque la
resina epóxido sólida presenta un tamaño de partícula medio de 5 a
35 \mum.
11. Imprimación protectora contra golpes de
piedras según una de las reivindicaciones 1 a 10,
caracterizada porque contiene como mínimo una dispersión
polimérica endurecible físicamente.
12. Procedimiento para producir una imprimación
protectora contra golpes de piedras según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque como mínimo una
resina epóxido de partículas finas sólida a temperatura ambiente y/o
como mínimo una laca en polvo con contenido en resina epóxido se
dispersan en un medio acuoso en presencia de como mínimo una
poliamina, estando contenidas la resina epóxido sólida y/o la laca
en polvo en una cantidad que, en relación con el contenido de
sólidos del material de revestimiento acuoso, corresponde a una
proporción del 2 al 30% en peso de resina epóxido como componente
reactivo.
13. Utilización de una imprimación protectora
contra golpes de piedras según una de las reivindicaciones 1 a 11 en
automóviles y vehículos industriales.
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