ES2293211T3 - Materiales de revestimiento, su metodo de preparacion y utilizacion de los mismos. - Google Patents
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Abstract
Materiales de revestimiento que contienen (A) como mínimo un (co)polímero de (met)acrilato con contenido en grupos hidroxilo que presenta un índice OH de 100 a 250 mg KOH/g, un índice de acidez de 0 a 35 mg KOH/g, un peso molecular promedio en número Mn de 1.200 a 20.000 dalton y una temperatura de transición vítrea de como máximo +70ºC; (B) como mínimo un compuesto con contenido en grupos carbamato y grupos hidroxilo que presenta un índice hidroxilo de 10 a 150 mg KOH/g, un peso equivalente carbamato CEW de 250 a 700 g/equivalente y una relación equivalente entre los grupos hidroxilo y los grupos carbamato de 1:20 a 1:0, 5; y (C) como mínimo una resina aminoplástica; y donde (I) como mínimo un 10% en equivalentes de los grupos hidroxilo contenidos en los (co)polímeros de (met)acrilato (A) y/o en los compuestos (B) son grupos hidroxilo primarios; y (II) después de su endurecimiento, los materiales de revestimiento presentan un módulo de memoria E'''' gomaelástico de como mínimo 1, 5u107 Pa, midiéndose el módulo de memoria E'' mediante termoanálisis dinámico-mecánico (DMTA) en películas libres homogéneas con un espesor de capa de 40 +- 10 µm.
Description
Materiales de revestimiento, su método de
preparación y utilización de los mismos.
La presente invención se refiere a nuevos
materiales de revestimiento. La presente invención también se
refiere a un nuevo procedimiento para la producción de materiales
de revestimiento. Además, la presente invención se refiere a la
utilización de los nuevos materiales de revestimiento para la
producción de revestimientos, capas de adhesivo y sellados,
preferentemente revestimientos resistentes al rayado, en especial
lacados transparentes resistentes al rayado, en particular para
lacados multicapa resistentes al rayado.
En los últimos años se han hecho muchos avances
en el desarrollo de lacados transparentes resistentes a los ácidos
y a la corrosión en el lacado en serie de automóviles. Ultimamente,
en la industria del automóvil existe un deseo creciente de disponer
de lacados transparentes resistentes al rayado que al mismo tiempo
mantengan el nivel de calidad existente hasta la fecha en relación
con las demás propiedades.
La solicitud de patente internacional WO
98/40442 da a conocer materiales de revestimiento que producen
revestimientos resistentes al rayado. Estos materiales de
revestimiento, al endurecerse, presentan un módulo de memoria E' de
como mínimo 10^{7} Pa. Los materiales de revestimiento contienen,
como ligantes, copolímeros de (met)acrilato con hidroxilo
funcionales, con un índice hidroxilo de 100 a 240 mg KOH/g, un
índice de acidez de 0 a 35 mg KOH/g, un peso molecular promedio en
número de 1.500 a 10.000 dalton y una temperatura de transición
vítrea máxima de 70ºC, en especial preferente de -40 a +30ºC. Los
copolímeros de (met)acrilato hidroxilo funcionales han de
contener la mayor cantidad posible de grupos hidroxilo primarios. De
forma especialmente preferente, como mínimo entre el 50 y el 100%
de los grupos hidroxilo presentes son grupo hidroxilo primarios.
Como reticulantes se utilizan
tris(alcoxicarbonilamino)triazinas y/o
poliisocianatos. En dicho documento no se describe la utilización
de compuestos que contienen como mínimo un grupo carbamato y como
mínimo un grupo hidroxilo. Los revestimientos producidos con los
materiales de revestimiento conocidos presentan una alta resistencia
al rayado, un alto brillo, una buena resistencia a las sustancias
químicas y a la intemperie. En cambio, la resistencia a la
corrosión deja bastante que desear. Además, la resistencia a las
sustancias químicas debe mejorarse aún más para satisfacer las
elevadas exigencias del
mercado.
mercado.
La solicitud de patente europea EP 0 675 141 A1
da a conocer un material de revestimiento que, como ligante,
contiene un copolímero de metacrilato con un peso molecular promedio
en número de 3.071 dalton, con grupos hidroxilo primarios y grupos
carbamato, y, como reticulante, una resina aminoplástica. El ligante
es relativamente viscoso, por lo que el material de revestimiento
se aplica relativamente mal. El revestimiento producido con éste
tiene un alto brillo, sin embargo, su resistencia a la corrosión, su
dureza y su resistencia a los golpes no son las
deseadas.
deseadas.
Para mejorar el perfil de propiedades de este
material de revestimiento conocido, y del revestimiento producido
con él, en el documento EP 0 675 141 A1 se propone utilizar como
ligantes copolímeros de (met)acrilato que contienen grupos
carbamato y grupos hidroxilo secundarios impedidos estéricamente.
Estos ligantes también pueden contener grupos hidroxilo primarios.
Sin embargo, como se desprende de los ejemplos de la solicitud de
patente europea, son preferibles los ligantes que no contienen grupo
hidroxilo primario alguno. Estos ligantes tienen una viscosidad
comparativamente más baja, lo que permite una mejor aplicación de
los materiales de revestimiento correspondientes. Los
revestimientos producidos con ellos presentan una buena resistencia
a las sustancias químicas, resistencia a la corrosión, dureza y
resistencia a los golpes y también un alto brillo. Sin embargo, no
hay ningún dato sobre la resistencia al rayado.
La solicitud de patente europea EP 0 915 113 A1
da a conocer materiales de revestimiento que contienen como
ligantes (i) compuestos como copolímeros de (met)acrilato con
grupos hidroxilo y grupos carbamato, o (ii) compuestos como
copolímeros de (met)acrilato con grupos hidroxilo, y (iii) un
compuesto con grupos carbamato, y también poliisocianatos y resinas
aminoplásticas como reticulantes.
Los copolímeros de (met)acrilato (ii)
tienen un peso molecular promedio en número de 1.000 a 40.000 y una
temperatura de transición vítrea de -20 a +80ºC, y preferentemente
contienen grupos hidroxilo primarios (véase EP 0 915 113 A1, página
5, renglones 9 y 10, y página 6, renglones 10 a 13).
Los compuestos (iii) con grupos carbamato
también pueden contener grupos hidroxilo, pero no se menciona la
proporción entre los grupos hidroxilo y los grupos carbamato. Por
consiguiente, también se pueden utilizar como ligantes (i). El
documento EP 0 915 113 A1 no indica si los compuestos con contenido
en grupos hidroxilo (iii) también se pueden utilizar en combinación
con los copolímeros de (met)acrilato (ii) y, en caso
afirmativo, tampoco indica en qué medida pueden ser utilizados.
De acuerdo con los ejemplos del documento EP 0
915 113 A1, preferentemente como ligantes sólo se utilizan
copolímeros de (met)acrilato con grupos hidroxilo secundarios
y grupos carbamato. Por ejemplo, el copolímero de metacrilato del
Ejemplo 1 presenta un peso equivalente carbamato CEW de 493
g/equivalente y un peso equivalente hidroxilo de 493 g/equivalente.
No hay datos sobre el peso molecular promedio en número ni sobre la
temperatura de transición vítrea. Los lacados multicapa producidos
con ayuda del material de revestimiento presentan una buena
resistencia a la corrosión, pero su resistencia al rayado deja mucho
que desear.
La patente europea EP 0 994 930 B1 da a conocer
materiales de revestimiento que como ligantes contienen copolímeros
de (met)acrilato con grupos hidroxilo primarios y
secundarios. Los copolímeros de (met)acrilato tienen un peso
molecular promedio en número de 5.000 a 25.000, un peso equivalente
hidroxilo de 300 a 800 g/equivalente y una temperatura de
transición vítrea de como mínimo +10ºC. Los copolímeros de
(met)acrilato también pueden contener una cantidad no
especificada de grupos carbamato. En la patente no se indica la
combinación de los copolímeros de (met)acrilato libres de
grupos carbamato con compuestos con contenido en grupos carbamato,
ni tampoco la proporción entre los grupos hidroxilo y los grupos
carbamato. Como reticulantes se utilizan resinas aminoplásticas.
Se supone que los revestimientos producidos con
los materiales de revestimiento conocidos presentan, por una parte,
la durabilidad, dureza, brillo y aspecto óptico (apariencia) general
habituales de los revestimientos producidos con los materiales de
revestimiento basados en copolímeros de (met)acrilato que
contienen grupos hidroxilo y resinas aminoplásticas, y, por otra
parte, la resistencia a la corrosión habitual de los revestimientos
producidos con los materiales de revestimiento basados en sistemas
reticulantes hidroxilo/isocianato, epóxido/ácido y carbamato/resina
aminoplástica. Sin embargo, la resistencia al rayado y la
resistencia a las sustancias químicas, en particular la resistencia
a los carburantes, de estos revestimientos conocidos sigue dejando
bastante que desear.
De acuerdo con la patente europea EP 1 042 402
B1, la resistencia al rayado y la resistencia a la abrasión de los
revestimientos producidos con los materiales de revestimiento dados
a conocer en la patente europea EP 0 994 930 B1 se pueden mejorar
añadiendo tris(alcoxicarbonilamino)triazinas (TACT) a
los materiales de revestimiento como reticulantes adicionales. Sin
embargo, los revestimientos conocidos no alcanzan la resistencia al
rayado necesaria para que en la práctica no se produzca ningún
deterioro de los lacados en las líneas de lavado de automóviles.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención tiene por objeto poner a
disposición materiales de revestimiento que no presenten las
desventajas del estado actual de la técnica, sino que sean estables
al almacenamiento y se puedan aplicar fácilmente y sin problemas.
Después de su aplicación y endurecimiento, los nuevos materiales de
revestimiento han de producir revestimientos que presenten una
resistencia al rayado especialmente alta y, al mismo tiempo, una
muy buena resistencia a las sustancias químicas y a la corrosión, en
particular en el ensayo con pancreatina, resina de árbol y
gasolina, así como un excelente aspecto. Además, los nuevos
materiales de revestimiento han de ser adecuados para la producción
de revestimientos, capas de adhesivo y sellados, preferentemente
revestimientos resistentes al rayado, en especial lacados
transparentes resistentes al rayado, en particular para lacados
multicapa resistentes al rayado dentro del sector del automóvil.
\vskip1.000000\baselineskip
En consecuencia, se han descubierto los nuevos
materiales de revestimiento, que contienen
- (A)
- como mínimo un (co)polímero de (met)acrilato con contenido en grupos hidroxilo y con un índice OH de 100 a 250 mg KOH/g, un índice de acidez de 0 a 35 mg KOH/g, un peso molecular promedio en número M_{n} de 1.200 a 20.000 dalton y una temperatura de transición vítrea de como máximo +70ºC;
- (B)
- como mínimo un compuesto con contenido en grupos carbamato y grupos hidroxilo con un índice hidroxilo de 10 a 150 mg KOH/g, un peso equivalente en carbamato CEW de 250 a 700 g/equivalente y una relación equivalente entre los grupos hidroxilo y los grupos carbamato de 1:20 a 1:0,5; y
- (C)
- como mínimo una resina aminoplástica;
y en los
que
- (I)
- como mínimo un 10% en equivalentes de los grupos hidroxilo contenidos en los (co)polímeros de (met)acrilato (A) y/o en los compuestos (B) son grupos hidroxilo primarios; y
- (II)
- después de su endurecimiento, los materiales de revestimiento presentan un módulo de memoria E' gomaelástico de como mínimo 1,5\cdot10^{7} Pa, midiéndose el módulo de memoria E' mediante termoanálisis dinámico-mecánico (DMTA) en películas libres homogéneas con un espesor de capa de 40 \pm 10 \mum.
En lo sucesivo, los nuevos materiales de
revestimiento se denominarán "materiales de revestimiento según la
invención".
\newpage
Además, se ha descubierto el nuevo procedimiento
para la producción de materiales de revestimiento, en el que se
mezclan entre sí
- (A)
- como mínimo un (co)polímero de (met)acrilato con contenido en grupos hidroxilo;
- (B)
- como mínimo un compuesto con contenido en grupos carbamato y grupos hidroxilo; y
- (C)
- como mínimo una resina aminoplástica;
y la mezcla resultante se
homogeneiza; seleccionándose los componentes de los materiales de
revestimiento de tal modo
que
- (I)
- como mínimo un 10% en equivalentes de los grupos hidroxilo contenidos en los (co)polímeros de (met)acrilato (A) y/o en los compuestos (B) son grupos hidroxilo primarios; y que
- (II)
- después de su endurecimiento, los materiales de revestimiento presentan un módulo de memoria E' gomaelástico de como mínimo 1,5\cdot10^{7} Pa, midiéndose el módulo de memoria E' mediante termoanálisis dinámico-mecánico en películas libres homogéneas con un espesor de capa de 40 \pm 10 \mum.
En lo sucesivo, el nuevo procedimiento para
producir materiales de revestimiento se denominará "procedimiento
según la invención".
De la descripción se desprenden otros objetos de
la invención.
Teniendo en cuenta el estado actual de la
técnica, resultó sorprendente y no previsible por los especialistas
que el objeto que servía de base a la presente invención se pudiera
resolver con ayuda de los materiales de revestimiento según la
invención y con el procedimiento según la invención.
Fue especialmente sorprendente que los
materiales de revestimiento según la invención produjeran
revestimientos, en particular lacados transparentes para lacados
multicapa de carrocerías de automóvil, caracterizados por una alta
resistencia al rayado y al mismo tiempo por una alta resistencia
frente a la pancreatina, la resina de árbol y la gasolina, en
particular frente al combustible de ensayo FAM (50% en volumen de
tolueno, 30% en volumen de isooctano, 15% en volumen de
diisobutileno, 5% en volumen de etanol). El denominado ensayo FAM
se lleva a cabo de acuerdo con la ficha de pruebas VDA
621-412 (según la norma DIN 53 168).
También resultó sorprendente que los materiales
de revestimiento según la invención fueran adecuados como adhesivos
y masillas de sellado, para la producción de capas de adhesivo y
sellados, y también como productos de partida para la producción de
láminas sin soporte y piezas moldeadas.
Las capas de adhesivo, sellados, láminas y
piezas moldeadas según la invención también presentan excelentes
propiedades técnicas de aplicación.
Una característica esencial de la invención
consiste en que el material de revestimiento o sus componentes se
eligen de tal modo que el material de revestimiento endurecido
presenta un módulo de memoria E' gomaelástico, es decir, una
proporción de energía recuperada (proporción elástica) en caso de
deformación de un material viscoelástico, por ejemplo un polímero,
de como mínimo 1,5\cdot10^{7} Pa, preferentemente de como mínimo
5\cdot10^{7} Pa, en especial de como mínimo 8\cdot10^{7}
Pa, de forma totalmente preferente de como mínimo 10\cdot10^{7}
Pa y en particular de como mínimo 14\cdot10^{7}, midiéndose el
módulo de memoria E' mediante termoanálisis
dinámico-mecánico (DMTA) en películas libres
homogéneas con un espesor de capa de 40 \pm 10 \mum.
El DMTA es un método de medida generalmente
conocido para determinar las propiedades viscoelásticas de los
revestimientos y se describe, por ejemplo, en Murayama, T., Dynamic
Mechanical Analysis of Polymeric Materials, Elsevier, New York,
1978, y Loren W. Hill, Journal of Coatings Technology, vol. 64, nº
808, mayo de 1992, páginas 31 a 33. Las condiciones del
procedimiento se describen detalladamente en Th. Frey, K.-H. Große
Brinkhaus y U. Röckrath, Cure Monitoring Of Thermoset Coatings,
Progress In Organic Coatings 27 (1996), 59-66, o en
la solicitud de patente alemana DE 44 09 715 A1 o en la patente
alemana DE 197 09 467 C2.
El módulo de memoria E' se mide en películas
libres homogéneas. Las películas libres se producen de forma
conocida, aplicando y endureciendo el material de revestimiento
correspondiente sobre sustratos en los que el revestimiento
producido no se adhiere. Como ejemplos de sustratos adecuados se
mencionan: vidrio, teflón y, en especial, polipropileno. El
polipropileno tiene la ventaja de su buena disponibilidad y, por
ello, se emplea habitualmente como material de soporte.
Preferentemente se establecen las siguientes condiciones: Tensile
mode; amplitud: 0,2%; frecuencia 1 Hz; rampa de temperaturas:
1ºC/min desde temperatura ambiente hasta 200ºC. Las medidas se
pueden realizar con los aparatos MK II, MK III o MK IV de la firma
Rheometric-Scientific, por ejemplo.
La especial selección de los materiales de
revestimiento mediante el valor del módulo de memoria E'
gomaelástico a 20ºC de los materiales de revestimiento endurecidos
permite crear de modo sencillo materiales de revestimiento con la
buena resistencia al rayado deseada, ya que el parámetro se puede
determinar mediante sencillas medidas por DMTA.
La proporción de energía consumida (disipada) en
caso de una deformación del material viscoelástico se define
mediante la magnitud del módulo de pérdida E''. El módulo de pérdida
E'' también depende de la velocidad de deformación y de la
temperatura. El factor de pérdida tan\delta se define como el
cociente entre el módulo de pérdida E'' y el módulo de memoria E'.
El factor de pérdida tan\delta se puede determinar con ayuda del
DMTA y constituye una medida para la proporción entre las
propiedades elásticas y plásticas de la película. El factor de
pérdida tan\delta puede variar; preferentemente es de como máximo
0,10 a 20ºC, en especial de como máximo 0,06.
El valor del módulo de memoria E' se puede
controlar mediante la selección de los ligantes y reticulantes.
Por ejemplo, el módulo de memoria es más alto
cuanto mayor sea el índice hidroxilo total de los ligantes (A) y
(B) descritos más abajo, cuanto menor sea el peso equivalente en
carbamato CEW del componente (B) y cuanto mayor sea la proporción
de grupos hidroxilo primarios en los ligantes (A) y (B) descritos
más abajo.
Los materiales de revestimiento según la
invención contienen como mínimo un (co)polímero de
(met)acrilato (A) con contenido en grupos hidroxilo con un
índice hidroxilo de 100 a 250, preferentemente de 160 a 220 y en
especial de 170 a 200 mg KOH/g; un índice de acidez de 0 a 35,
preferentemente de 0 a 25 mg KOH/g; una temperatura de transición
vítrea de como máximo +70ºC, preferentemente de -40ºC a +70ºC; y un
peso molecular promedio en número de 1.200 a 20.000,
preferentemente de 1.500 a 15.000 y en especial de 1.500 a 10.000
dalton. Es esencial elegir el contenido en hidroxilo del
(co)polímero de (met)acrilato (A) o (B) de tal modo
que como mínimo un 10%, preferentemente como mínimo un 15% y en
especial como mínimo un 20% en equivalentes de los grupos hidroxilo
contenidos en (A) y/o (B) sean grupos hidroxilo primarios. De forma
especialmente preferente, los grupos hidroxilo primarios proceden
fundamentalmente, en particular esencialmente por completo, del
componente (A). En principio son adecuados todos los
(co)polímeros de (met)acrilato (A) con los valores
característicos indicados (índice hidroxilo, índice de acidez,
temperatura de transición vítrea y peso molecular promedio en
número) siempre que después de su reticulación produzcan
revestimientos con los parámetros viscoelásticos indicados.
Los especialistas pueden calcular de forma
aproximada la temperatura de transición vítrea recurriendo a la
siguiente fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
- T_{g}
- = Temperatura de transición vítrea del polímero
- i
- = Cantidad de los diferentes monómeros incorporados por polimerización
- W_{i}
- = Proporción en peso del i-ésimo monómero
- T_{gi}
- = Temperatura de transición vítrea del homopolímero del i-ésimo monómero
Para producir los materiales de revestimiento se
utilizan, por ejemplo, copolímeros de metacrilato (A1) que se
pueden obtener copolimerizando
- (a1)
- entre un 10 y un 51% en peso, preferentemente entre un 20 y un 45% en peso, de acrilato de 4-hidroxi-n-butilo o de metacrilato de 4-hidroxi-n-butilo, o de una mezcla de acrilato y metacrilato de 4-hidroxi-n-butilo;
- (b1)
- entre un 0 y un 36% en peso, preferentemente entre un 0 y un 20% en peso, de un éster de ácido acrílico con contenido en grupos hidroxilo o de un éster de ácido metacrílico con contenido en grupos hidroxilo diferente de (a1), o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (c1)
- entre un 28 y un 58% en peso, preferentemente entre un 34 y un 50% en peso, de un éster alifático o cicloalifático de ácido (met)acrílico diferente de (a1) y (b1) con como mínimo 4 átomos de carbono en la parte alcohólica, o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (d1)
- entre un 0 y un 3% en peso, preferentemente entre un 0 y un 2% en peso, de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o de una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados; y
- (e1)
- entre un 0 y un 40% en peso, preferentemente entre un 5 y un 35% en peso, de un compuesto vinilaromático y/o de un monómero etilénicamente insaturado diferente de (a1), (b1), (c1) y (d1), o una mezcla de monómeros de este tipo;
siendo la suma de las proporciones
en peso de los componentes (a1), (b1), (c1), (d1) y (e1) siempre
igual al 100% en
peso.
La temperatura de transición vítrea preferente
de estos copolímeros de metacrilato (A1) oscila entre -40 y
+70ºC.
Para producir los materiales de revestimiento
también se utilizan, por ejemplo, copolímeros de metacrilato (A2)
que se pueden obtener copolimerizando
- (a2)
- entre un 10 y un 51% en peso, preferentemente entre un 20 y un 45% en peso, de un éster de ácido metacrílico con contenido en grupos hidroxilo, preferentemente metacrilato de hidroxipropilo o metacrilato de hidroxietilo, o de una mezcla de monómeros de este tipo, preferentemente una mezcla de metacrilato de hidroxipropilo y metacrilato de hidroxietilo;
- (b2)
- entre un 0 y un 36% en peso, preferentemente entre un 0 y un 20% en peso, de un éster de ácido acrílico con contenido en grupos hidroxilo o de un éster de ácido metacrílico con contenido en grupos hidroxilo diferente de (a2), o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (c2)
- entre un 28 y un 58% en peso, preferentemente entre un 34 y un 50% en peso, de un éster alifático o cicloalifático de ácido (met)acrílico diferente de (a2) y (b2) con como mínimo 4 átomos de carbono en la parte alcohólica, o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (d2)
- entre un 0 y un 3% en peso, preferentemente entre un 0 y un 2% en peso, de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o de una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados; y
- (e2)
- entre un 0 y un 40% en peso, preferentemente entre un 5 y un 35% en peso, de un compuesto vinilaromático y/o de un monómero etilénicamente insaturado diferente de (a2), (b2), (c2) y (d2), o una mezcla de monómeros de este tipo;
siendo la suma de las proporciones
en peso de los componentes (a2), (b2), (c2), (d2) y (e2) siempre
igual al 100% en
peso.
La temperatura de transición vítrea preferente
de este copolímero de metacrilato (A2) oscila entre -40 y +70ºC.
La preparación de los (co)polímeros de
(met)acrilato (A), en particular de los copolímeros de
metacrilato (A1) y (A2) utilizados de forma preferente según la
invención, se puede llevar a cabo mediante procedimientos de
polimerización bien conocidos. Los procedimientos de polimerización
para la preparación de resinas de poliacrilato son muy conocidos y
se han descrito en múltiples ocasiones (véase por ejemplo:
Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4ª
edición, tomo 14/1, páginas 24 a 255 (1961)).
Los (co)polímeros de (met)acrilato
(A) preferentemente utilizados según la invención se preparan
principalmente con ayuda del procedimiento de polimerización en
solución. Para ello, habitualmente en primer lugar se dispone un
disolvente orgánico o una mezcla de disolventes orgánicos y se
calienta a ebullición. A este disolvente orgánico o mezcla de
disolventes orgánicos se añade entonces, de forma continua, la
mezcla de monómeros a polimerizar y uno o varios iniciadores de
polimerización. La polimerización se lleva a cabo a temperaturas
entre 100 y 160ºC, preferentemente entre 130 y 150ºC. Como
iniciadores de polimerización se utilizan preferentemente
iniciadores formadores de radicales libres. El tipo y la cantidad de
los iniciadores se eligen normalmente de modo que durante la fase
de alimentación a la temperatura de polimerización exista una oferta
de radicales constante en lo posible.
Como ejemplos de iniciadores a utilizar se
mencionan: peróxidos de dialquilo como peróxido de
di-terc-butilo, peróxido de
dicumilo; hidroperóxidos, como hidroperóxido de cumol, hidroperóxido
de terc-butilo; perésteres como perbenzoato de
terc-butilo, perpivalato de
terc-butilo,
per-2-etilhexanoato de
terc-butilo; compuestos
bis-azoicos, como
azobis-isobutironitrilo.
Las condiciones de polimerización (temperatura
de reacción, duración de la alimentación de la mezcla de monómeros,
cantidad y tipo de disolventes orgánicos e iniciadores de
polimerización, eventual utilización adicional de reguladores del
peso molecular, por ejemplo mercaptanos, ésteres del ácido
tioglicólico y cloruros de hidrógeno) se eligen de modo que las
resinas de poliacrilato preferentemente utilizadas presenten un peso
molecular promedio en número de 1.200 a 20.000, preferiblemente de
1.500 a 15.000, en especial de 1.500 a 10.000 dalton (determinado
mediante cromatografía de filtración en gel utilizando un patrón de
poliestireno).
Los especialistas pueden regular el índice de
acidez de los (co)polímeros de (met)acrilato (A)
utilizados según la invención utilizando las cantidades
correspondientes de monómeros con grupos funcionales carboxilo.
Esto se aplica análogamente a la regulación del índice hidroxilo.
Éste se puede controlar mediante la cantidad utilizada de monómeros
con funcionalidad hidroxilo.
Como componente (a1) se puede utilizar acrilato
de
4-hidroxi-n-butilo,
metacrilato de
4-hidroxi-n-butilo o
de una mezcla de acrilato y metacrilato de
4-hidroxi-n-butilo.
En una forma de realización preferente, como componente (a1) se
utiliza acrilato de
4-hidroxi-n-butilo.
Como componente (a2) se pueden utilizar
hidroxialquil ésteres de ácido metacrílico, en particular aquellos
en los que el grupo hidroxialquilo contiene hasta 8, preferentemente
hasta 6 y en especial hasta 4 átomos de carbono, o mezclas de éstos
hidroxialquil ésteres. Como ejemplos de hidroxialquil ésteres de
este tipo se mencionan: metacrilato de
2-hidroxipropilo, metacrilato de
3-hidroxipropilo y metacrilato de
2-hidroxietilo.
Como componentes (b1) o (b2), en principio se
puede utilizar cualquier éster de ácido acrílico o ácido metacrílico
con contenido en grupos hidroxilo diferente de (a1) o (a2), o una
mezcla de monómeros de este tipo. Como ejemplos de (b1) y (b2) se
mencionan: hidroxialquil ésteres de ácido acrílico, por ejemplo
acrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de
2-hidroxipropilo, acrilato de
3-hidroxipropilo o acrilato de
3-hidroxibutilo, e hidroxialquil ésteres de ácido
metacrílico, por ejemplo metacrilato de hidroxietilo y metacrilato
de hidroxipropilo, y también los productos de esterificación de
(met)acrilatos de hidroxialquilo con una o más moléculas de
caprolactona. También son adecuados los productos de reacción de
los ácidos acrílico o metacrílico con un glicidil éster. Los
glicidil ésteres se pueden obtener por reacción de un ácido
carboxílico monofuncional (por ejemplo ácido octanoico, ácido
benzoico, ácido bencílico, ácido ciclohexanoico) con una
epihalohidrina (por ejemplo epiclorhidrina) bajo condiciones de
reacción conocidas. Los glicidil ésteres se pueden adquirir
comercialmente, por ejemplo como Cardura® E de la firma Shell,
Glydexx® N-10 de la firma Exxon o Araldit® PT910 de
la firma Ciba. Los glicidil ésteres se pueden describir mediante la
siguiente fórmula:
donde R es un grupo de hidrocarburo
sustituido o no sustituido de 1 a 40, preferentemente de 1 a 20 y en
especial de 1 a 12 átomos de carbono. También se pueden utilizar
poliglicidil ésteres, que se pueden preparar por reacción de un
ácido carboxílico polifuncional (por ejemplo ácido ftálico, ácido
tioglicólico, ácido adípico) con una epihalohidrina. Los
poliglicidil ésteres también se pueden describir mediante la fórmula
arriba mostrada. En este caso, R está sustituido con uno o más
grupos glicidil éster. Para ello se utilizan preferentemente los
productos comerciales vendidos bajo la marca Cardura®, Glydexx® o
Araldit®.
Como componentes (c1) o (c2), en principio se
puede utilizar cualquier éster alifático o cicloalifático de ácido
(met)acrílico diferente de (a1) o (a2) y (b1) o (b2) con como
mínimo 4 átomos de carbono en la parte alcohólica, o una mezcla de
monómeros de este tipo. Como ejemplos se mencionan: ésteres
alifáticos de ácido (met)acrílico de 4 a 20 átomos de
carbono en la parte alcohólica, por ejemplo metacrilato de
n-butilo, de isobutilo, de
terc-butilo, de 2-etilhexilo, de
estearilo y de laurilo, y ésteres cicloalifáticos de ácido
(met)acrílico, por ejemplo metacrilato de ciclohexilo.
Como componentes (d1) o (d2), en principio se
puede utilizar cualquier ácido carboxílico etilénicamente insaturado
o una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados.
Como componentes (d1) o (d2) se utilizan preferentemente ácido
acrílico y/o ácido metacrílico.
Como componentes (e1) o (e2), en principio se
puede utilizar cualquier monómero etilénicamente insaturado
diferente de (a1) o (a2), (b1) o (b2), (c1) o (c2) y (d1) o (d2), o
una mezcla de monómeros de este tipo. Como ejemplos de monómeros a
utilizar como componentes (e1) o (e2) se mencionan: hidrocarburos
vinilaromáticos como estireno,
\alpha-alquilestireno y viniltolueno; amidas de
ácido acrílico y ácido metacrílico, por ejemplo metacrilamida y
acrilamida; nitrilos de ácido metacrílico y ácido acrílico; vinil
éteres y vinil ésteres. Como componente (e) se utilizan
hidrocarburos vinilaromáticos, en particular estireno.
Los materiales de revestimiento según la
invención contienen como mínimo un compuesto B) que porta grupos
carbamato y grupos hidroxilo.
El compuesto B) presenta un índice hidroxilo de
10 a 150, preferentemente de 15 a 120 y en especial de 20 a 100, y
un peso equivalente en carbamato CEW de 250 a 700, preferentemente
de 300 a 600, en especial de 350 a 500 y de forma totalmente
preferente de 360 a 450.
La relación entre los grupos hidroxilo y los
grupos carbamato en el compuesto B) es de 1:20 a 1:0,5,
preferentemente de 1:15 a 1:0,8 y de forma especialmente preferente
de 1:10 a 1:1.
Los grupos carbamato se pueden obtener de
diferentes formas. Por ejemplo, se pueden transformar en carbamatos
grupos carbonato cíclicos, grupos epoxi y enlaces insaturados.
Los grupos carbonato cíclicos se pueden
transformar en grupos carbamato sometiéndolos a reacción con
amoníaco o con aminas primarias, con lo que se abre el anillo del
grupo carbonato cíclico y se forma un
\beta-hidroxicarbamato.
Los grupos epoxi se pueden transformar en grupos
carbamato sometiéndolos primero a reacción con CO_{2} para
obtener un carbonato cíclico, y después la reacción puede continuar
tal como se describe más arriba. La reacción con CO_{2} puede
llevarse a cabo a presiones entra presión atmosférica y CO_{2}
supercrítico, siendo preferente una alta presión (por ejemplo de
400 a 1.050 kPa). La temperatura para realizar esta reacción oscila
preferentemente entre 60 y 150ºC. Los catalizadores a utilizar en
esta reacción son aquellos que activan un anillo de oxirano, por
ejemplo aminas terciarias o sales cuaternarias (como bromuro de
tetrametilamonio), combinaciones de haluros de organoestaño y
haluros de alquilfosfonio (por ejemplo (CH_{3})_{3}SnI,
(C_{4}H_{9})SnI, Bu_{4}PI y
(CH_{3})_{4}PI), sales de potasio (por ejemplo
K_{2}CO_{3}, KI), preferentemente con éteres corona, octoato de
estaño, octoato de calcio y similares.
Los enlaces insaturados se pueden transformar en
carbamatos sometiéndolos a reacción primero con un peróxido, para
obtener un epóxido, después con CO_{2} para obtener un carbamato
cíclico y a continuación con amoníaco o con aminas primarias para
obtener un carbamato.
El carbamato puede ser primario, es decir,
terminar en un grupo NH_{2}, o secundario, es decir, terminar en
un grupo NHR, siendo R un grupo orgánico. En una forma de
realización preferente, el carbamato es primario.
Otra manera de obtener compuestos (B) consiste
en someter a reacción un alcohol (siendo el alcohol el compuesto
que porta uno o más grupos hidroxilo) con más de un compuesto de
urea, obteniéndose un compuesto que porta grupos carbamato. Esta
reacción se lleva a cabo calentando una mezcla de alcohol y urea. Es
preferible añadir un catalizador.
Otra posibilidad consiste en hacer reaccionar un
alcohol con ácido ciánico (HOCN) para producir un compuesto con
grupos carbamato primarios.
Los carbamatos también se pueden obtener por
reacción de un alcohol con fosgeno y reacción subsiguiente con
amoníaco, con lo que resultan compuestos con grupos carbamato
primarios, o se pueden obtener mediante la reacción de un alcohol
con fosgeno y reacción subsiguiente con una amina primaria, con lo
que resultan compuestos con grupos carbamato secundarios.
Otro método consiste en someter a reacción un
isocianato (por ejemplo HDI, IPDI) con un compuesto tal como
carbamato de hidroxipropilo, con lo que resulta un derivado de
isocianato bloqueado con carbamato.
Cuando el compuesto B) es un polímero, la
introducción del grupo carbamato en el compuesto B) también se puede
llevar a cabo mediante la incorporación de monómeros que contegan
grupos carbamato. Monómeros de este tipo adecuados son, por
ejemplo, monómeros etilénicamente insaturados que contienen un grupo
carbamato.
Una posibilidad consiste en preparar un monómero
(met)acrílico que presenta una función carbamato en la parte
éster del monómero. Estos monómeros son conocidos y se describen en
las patentes americanas US 3,479,328 A, US 3,674,838 A, US
4,126,747 A, US 4,279,833 A y US 4,340,497 A, por ejemplo.
Los especialistas conocen otros métodos para
obtener otros monómeros que también pueden ser utilizados.
A continuación, el monómero acrílico se puede
(co)polimerizar de acuerdo con métodos generalmente
conocidos, dado el caso junto con otros monómeros etilénicamente
insaturados.
La introducción del grupo carbamato también
puede tener lugar mediante reacciones análogas poliméricas en el
compuesto (B). Las patentes US 4,758,632 A, US 4,301,257 A o US
2,979,514 A dan a conocer ejemplos de métodos adecuados de este
tipo.
Una posibilidad de preparar polímeros con
funcionalidad carbamato por métodos análogos poliméricos consiste
en disociar térmicamente urea en presencia de un (co)polímero
de (met)acrilato con funcionalidad hidroxilo (para liberar
amoníaco y HNCO), con lo que luego resulta un (co)polímero de
(met)acrilato con funcionalidad carbamato.
También se puede someter a reacción el grupo
hidroxilo de un carbamato de hidroxialquilo con el grupo isocianato
de un monómero acrílico o vinílico con funcionalidad isocianato,
obteniéndose un componente con funcionalidad carbamato. Ya se
conocen (met)acrilatos con funcionalidad isocianato, por
ejemplo los descritos en el documento US 4,301,257 A. También se
conocen monómeros vinílicos con funcionalidad isocianato que
contienen isocianato de m-tetrametilxileno olefínicamente
insaturado (disponible bajo la denominación TMI® de American
Cyanamid).
Otra posibilidad consiste en someter a reacción
los grupos carbonato cíclicos de un polímero que contenga dichos
grupos con amoníaco, para formar un polímero con contenido en grupos
carbamato. También se conocen polímeros que contienen grupos
carbonato cíclicos, por ejemplo los descritos en el documento US
2,979,514 A.
Un método algo más complicado, pero también
posible, para preparar polímeros con contenido en grupos carbamato
consiste en la transesterificación de un (co)polímero de
(met)acrilato con un carbamato de hidroxialquilo.
También es concebible la preparación de los
compuestos (B) mediante la reacción de polímeros que contienen
grupos hidroxilo con fosgeno y a continuación con amoníaco, tal como
se describe por ejemplo en los documentos DE 199 46 048 o DE 101 29
969.
Sin embargo, un método preferente consiste en
someter a reacción un polímero ya existente, por ejemplo un
(co)polímero de (met)acrilato, con otro componente,
para añadir un grupo carbamato al esqueleto polimérico existente,
tal como se describe por ejemplo en el documento US 4,758,632 A.
Los carbamatos se obtienen preferentemente por
transcarbamilación análoga polimérica. En este caso, se somete a
reacción un alcohol con un carbamato de alquilo (por ejemplo
carbamato de metilo, carbamato de etilo, carbamato de butilo), con
lo que se obtiene un compuesto que contiene grupos carbamato
primarios. Esta reacción se lleva a cabo con calor y
preferentemente en presencia de un catalizador tal como un
catalizador organometálico (por ejemplo dilaurato de
dibutilestaño).
Los especialistas conocen otros métodos para la
preparación de carbamatos, que se describen por ejemplo en P. Adams
F. Baron, "Esters of Carbamic Acid", Chemical Review, v.
65, 1965.
Durante la preparación de estos compuestos (B),
por ejemplo en caso de una introducción posterior del grupo
carbamato, se ha de tener en cuenta que el compuesto (B) final debe
presentar una cantidad suficiente tanto de grupos hidroxilo como de
grupos carbamato.
Preferiblemente, el compuesto (B) es un
polímero.
Algunos polímeros (B) adecuados proceden de las
clases poliméricas de (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".
(Co)polímeros (B) adecuados son, por
ejemplo, (co)polímeros de (met)acrilato y polivinil
ésteres parcialmente saponificados, en especial
(co)polímeros de (met)acrilato.
Como ejemplos de resinas de poliadición y/o de
policondensación (B) adecuadas se mencionan: poliésteres, alquidas,
poliuretanos, polilactonas, policarbonatos, poliéteres, aductos de
resina epóxido-amina, polisiloxanos, poliureas,
poliamidas o poliimidas, principalmente poliésteres.
De forma totalmente preferente, los polímeros
(B) proceden de las clases poliméricas de (co)polímeros de
(met)acrilato.
En las solicitudes de patente
- -
- EP 0 675 141 B1, desde la página 2, renglón 44, hasta la página 5, renglón 15; desde la página 8, renglón 5, hasta la página 10, renglón 41,
- -
- EP 0 915 113 A1, Ejemplo 1, página 11, renglones 3 a 15
se dan a conocer procedimientos
para la preparación de polímeros (B) con contenido en grupos
carbamato procedentes de las clases poliméricas arriba
mencionadas.
Preferentemente, los polímeros (B) se preparan
copolimerizando una mezcla de monómeros que contiene como mínimo un
ácido carboxílico olefínicamente insaturado, por ejemplo ácido
metacrílico, en presencia de un glicidil éster de ácido Versatic®
(véase Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag,
Stuttgart, New York, 1998, "Versatic®-Säuren", páginas 605 y
606), y sometiendo a reacción a continuación el (co)polímero
de (met)acrilato con contenido en grupos hidroxilo
resultante con como mínimo un carbamato de alquilo tal como
carbamato de metilo, de propilo o de butilo.
También es concebible como compuesto (B) un
copolímero de (met)acrilato (B1) que se puede obtener
copolimerizando
- (a)
- entre un 10 y un 50, preferentemente entre un 10 y un 40% en peso, en especial entre un 20 y un 30% en peso, de un éster de ácido (met)acrílico con contenido en grupos hidroxilo, o de una mezcla de monómeros de este tipo;
- (b)
- entre un 0 y un 50% en peso, preferentemente entre un 10 y un 40% en peso, de un monómero que contiene como mínimo un grupo carbamato, siendo el grupo carbamato un producto de reacción de un epóxido y un ácido, con reacción subsiguiente del grupo hidroxilo resultante para transformarlo en carbamato, o de una mezcla de monómeros de este tipo;
- (c)
- entre un 5 y un 58% en peso, preferentemente entre un 5 y un 45% en peso, de un éster alifático o cicloalifático de ácido (met)acrílico diferente de (a) y (b) con como mínimo 4 átomos de carbono, preferentemente con como mínimo 6 átomos de carbono, en la parte alcohólica, o de una mezcla de monómeros de este tipo;
- (d)
- entre un 0 y un 3% en peso, preferentemente entre un 0 y un 2% en peso, de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o de una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados; y
- (e)
- entre un 0 y un 40% en peso, preferentemente entre un 5 y un 35% en peso, de un monómero etilénicamente insaturado diferente de (a), (b), (c) y (d), o una mezcla de monómeros de este tipo,
siendo la suma de las proporciones
en peso de los componentes (a), (b), (c), (d) y (e) siempre igual al
100% en
peso.
Preferentemente, la relación equivalente entre
los monómeros con contenido en grupos hidroxilo y los monómeros con
contenido en grupos carbamato en este copolímero de
(met)acrilato (B1) oscila entre 1:0,5 y 1:0,9.
Los componentes (a), (c), (d) y (e) corresponden
a los componentes ya descritos más arriba en relación con los
(co)polímeros de (met)acrilato (A).
El componente (b) consiste en como mínimo un
monómero con contenido en grupos carbamato, siendo el grupo
carbamato un producto de reacción de un epóxido y un ácido acrílico
insaturado, con reacción subsiguiente del grupo hidroxilo
resultante para transformarlo en carbamato, o una mezcla de
monómeros de este tipo.
Como alternativa, es preferible preparar un
(co)polímero de (met)acrilato (B) a partir de los
componentes (a) a (e), donde el componente
- (b)
- entre un 0 y un 50% en peso, preferentemente entre un 10 y un 40% en peso, de un monómero que es el producto de reacción de un epóxido y un ácido;
y después, en el
(co)polímero de (met)acrilato resultante, someter a
reacción con un carbamato de alquilo el grupo hidroxilo resultante
de la reacción de un epóxido y un ácido del componente
(b).
Preferiblemente, como carbamato de alquilo se
utiliza carbamato de metilo.
En una forma de realización preferente, el
epóxido es un monoepóxido, preferentemente un epoxi-éster, tal como
uno de los glicidil ésteres anteriormente descritos en relación con
los componentes (b1) o (b2).
Los epóxidos descritos se someten a reacción con
un compuesto insaturado con funcionalidad ácido para abrir el
anillo oxirano. Para ello se puede utilizar por ejemplo ácido
acrílico y/o ácido metacrílico.
Los compuestos (b) contienen un grupo orgánico
\alpha,\beta-etilénicamente insaturado a través
del cual pueden ser incorporados por polimerización en el
(co)polímero de (met)acrilato. La reacción del epóxido
puede tener lugar antes, durante o después de la polimerización. Si
dicha reacción se lleva a cabo durante la polimerización o después
de la misma, a través de medidas adecuadas generalmente conocidas se
ha de asegurar que el (co)polímero de (met)acrilato
resultante de la reacción contenga una cantidad suficiente de grupos
hidroxilo y carbamato.
La relación entre todos los grupos hidroxilo de
los componentes (A) y (B) y los grupos carbamato del componente (B)
oscila preferentemente entre 1:10 y 1:0,5, en especial entre 1:5 y
1:0,5 y de forma totalmente preferente entre 1:2 y 1:1.
Preferentemente, los oligómeros y polímeros (B)
tienen un peso molecular promedio en número de 600 a 20.000,
preferiblemente de 800 a 15.000, en especial de 1.000 a 10.000, de
forma totalmente preferente de 1.200 a 8.000 y en particular de
1.200 a 6.000 dalton.
Los materiales de revestimiento utilizados para
la producción de revestimientos resistentes al rayado contienen
resinas aminoplásticas (C) como reticulantes.
Se trata de productos de condensación de
aldehídos, especialmente de formaldehído, y, por ejemplo, urea,
melamina, guanamina y benzoguanamina. Las resinas aminoplásticas
contienen grupos alcohol, preferentemente grupos metilol, los
cuales generalmente están eterificados de forma parcial, o
preferentemente por completo, con alcoholes. Principalmente se
utilizan resinas melamina-formaldehído eterificadas
con alcoholes inferiores, principalmente con metanol o butanol. De
forma totalmente preferente, como reticulantes se utilizan resinas
melamina-formaldehído eterificadas con alcoholes
inferiores, en particular con metanol y/o etanol y/o butanol, que
todavía contienen un promedio estadístico de 0,1 a 0,25 átomos de
hidrógeno unidos a átomos de nitrógeno por anillo de triazina.
En este contexto se puede emplear cualquier
resina aminoplástica adecuada para lacas cubrientes transparentes o
lacas transparentes, o una mezcla de resinas aminoplásticas de este
tipo. Principalmente entran en consideración las resinas
aminoplásticas habituales y conocidas cuyos grupos metilol y/o
metoximetilo están desfuncionalizados en parte mediante grupos
carbamato o alofanato. En las patentes US 4,710,542 A y EP 0 245 700
B1 y en el artículo de B. Singh y col. "Carbamylmethylated
Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry",
Advanced Organic Coatings Science and Technology Series,
1991, tomo 13, páginas 193 a 207, se describen reticulantes de este
tipo. Además, en relación con las resinas de melamina, véase también
Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, 1998, páginas 374 y 375,
"Melaminharze", y el libro "Lackadditive" de Johan
Bielemann, 1998, páginas 242 a 250, capítulo
"Melaminharz-vernetzende Systeme".
De forma especialmente preferente, el
reticulante (C) es rico en resina de melamina, es decir se trata de
una resina de melamina o de una mezcla de resinas aminoplásticas con
una proporción de resina de melamina de como mínimo el 60% en peso,
preferentemente de como mínimo el 70% en peso, en particular de como
mínimo el 80% en peso, en cada caso con respecto a la mezcla de
resinas aminoplásticas.
Las resinas de melamina son muy conocidas por
los especialistas y son ofrecidas como productos comerciales por
muchas firmas.
Como ejemplos de resinas de melamina de bajo
peso molecular completamente eterificadas adecuadas se mencionan:
Cymel® 301 y 303 de la firma Cytec, Luwipal® 066 de la firma BASF
Aktiengesellschaft, Resimene® o Maprenal® MF de la firma
Solutia.
Como ejemplos de resinas de melamina altamente
eterificadas con un peso molecular relativamente bajo y con grupos
imino libres adecuadas se mencionan: Cymel® 325 y 327 (eterificada
con metanol) y 1158 (eterificada con butanol) de la firma Cytec,
Luwipal® 062 (eterificada con metanol), 018 (eterificada con
butanol) y 014 (eterificada con butanol, más viscosa) de la firma
BASF Aktiengesellschaft, Maprenal® MF 927 y 3950 (eterificada con
metanol), VMF 3611 y 3615 (eterificada con butanol) y 580
(eterificada con isobutanol), y también Resimene® 717 y 718
(eterificada con metanol) y 750 y 5901 (eterificada con butanol) de
la firma Solutia, y Setamine® US 138 y US 146 (eterificada con
butanol) de la firma Akzo-Resins.
Como ejemplos de resinas de melamina
parcialmente eterificadas con un peso molecular relativamente bajo
adecuadas se mencionan: Luwipal® 012, 016, 015 y 010 de la firma
BASF Aktiengesellschaft, Maprenal® MF 590 y 600 de la firma Solutia
y Setamine® US 132 y 134 de la firma
Akzo-Resins.
En caso dado, los materiales de revestimiento
según la invención pueden contener como mínimo un reticulante
adicional (D) diferente de las resinas aminoplásticas (C). Este se
selecciona de entre el grupo formados por los reticulantes
habituales y conocidos, que se reticulan con los grupos hidroxilo de
(A) o (B) por formación de éteres y/o ésteres, por ejemplo
anhídridos, y/o los poliisocianatos bloqueados y/o no bloqueados
habituales y conocidos, tal como se describen por ejemplo en la
solicitud de patente alemana DE 199 14 896 A1. Cuando los
materiales de revestimiento según la invención contienen
poliisocianatos (D) bloqueados, se trata de sistemas de un solo
componente. Cuando se utilizan poliisocianatos (D) libres, los
materiales de revestimiento según la invención consisten en
sistemas de dos componentes.
Como reticulante adicional (D), en principio se
puede utilizar cualquier poliisocianato útil en el campo de las
lacas o una mezcla de poliisocianatos de este tipo, siempre que los
revestimientos endurecidos presenten las propiedades viscoelásticas
arriba mencionadas. No obstante, es preferible utilizar
poliisocianatos cuyos grupos isocianato estén unidos a grupos
alifáticos o cicloalifáticos. Como ejemplos de poliisocianatos de
este tipo se mencionan: diisocianato de hexametileno, diisocianato
de isoforona, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de
diciclohexilmetano,
1,3-bis(2-isocianato-2-propil)benceno
(TMXDI) y 1,3- y
1,4-bis(isocianatometil)ciclohexano,
y también aductos de estos poliisocianatos en polioles, en
particular polioles de bajo peso molecular, por ejemplo
trimetilolpropano, y poliisocianatos con contenido en grupos
isocianurato y/o biuret derivados de dichos poliisocianatos. De
forma especialmente preferente, como poliisocianatos se utilizan
diisocianato de hexametileno y diisocianato de isoforona,
poliisocianatos con contenido en grupos isocianurato y/o biuret
derivados de dichos diisocianatos, los cuales preferentemente
contienen más de 2 grupos isocianato en su molécula, y también
productos de reacción de diisocianato de hexametileno y diisocianato
de isoforona o una mezcla de diisocianato de hexametileno y
diisocianato de isoforona con 0,3 a 0,5 equivalentes de un poliol de
bajo peso molecular, con un peso molecular de 62 a 500,
preferentemente de 104 a 204, en particular con un triol, por
ejemplo trimetilolpropano.
Para bloquear los poliisocianatos, en principio
se puede emplear cualquier agente de bloqueo útil para bloquear
poliisocianatos y con una temperatura de desbloqueo suficientemente
baja. Los agentes de bloqueo de este tipo son conocidos por los
especialistas y no es necesario explicarlos aquí más detalladamente.
Preferiblemente se utilizan poliisocianatos bloqueados que
contienen grupos isocianatos bloqueados tanto con un agente de
bloqueo (1) como con un agente de bloqueo (II), siendo el agente de
bloqueo (1) un malonato de dialquilo o una mezcla de malonatos de
dialquilo, siendo el agente de bloqueo (II) un agente de bloqueo
CH-ácido diferente de (1), una oxima o una mezcla de dichos agentes
de bloqueo, y oscilando la relación equivalente entre los grupos
isocianato bloqueados con (1) y los grupos isocianato bloqueados con
(II) entre 1,0:1,0 y 9,0:1,0, preferentemente entre 8,0:2,0 y
6,0:4,0, en especial entre 7,5:2,5 y 6,5:3,5.
Como agentes de bloqueo (1) se utilizan
malonatos de dialquilo o una mezcla de malonatos de dialquilo. Como
ejemplos de malonatos de dialquilo a utilizar se mencionan:
malonatos de dialquilo de 1 a 6 átomos de carbono en las 5 partes
alquilo, por ejemplo malonato de dimetilo y malonato de dietilo,
utilizándose preferentemente malonato de dietilo.
Como agentes de bloqueo (II) se utilizan agentes
de bloqueo diferentes de (1) que contienen grupos metileno activos
y oximas y también mezclas de estos agentes de bloqueo. Como
ejemplos de agentes de bloqueo (II) se mencionan: metil, etil,
propil, butil, pentul, hexil, heptil, octil, nonil, decil o dodecil
ésteres de ácido acetoacético, acetonoxima, metil etil cetoxima,
acetilacetona, formaldoxima, acetaldoxima, benzofenoxima, acetoxima
y diisobutilcetoxima. Como agente de bloqueo (II) se utiliza
preferentemente un alquil éster de ácido acetoacético con 1 a 6
átomos de carbono en la parte alquilo o una mezcla de alquil ésteres
de ácido acetoacético de este tipo, o una cetoxima o una mezcla de
cetoximas. De forma especialmente preferente, como agentes de
bloqueo (II) se utilizan alquil ésteres de ácido acetoacético o
metil etil cetoxima.
Como agentes de bloqueo adicionales también
entran en consideración dimetilpirazol y/o triazoles.
La cantidad de los componentes esenciales (A) y
(B) anteriormente descritos presente en los materiales de
revestimiento según la invención puede variar ampliamente y se rige
por las necesidades de cada caso individual, en especial por la
funcionalidad de los grupos reactivos complementarios de los
componentes (A) y (B), por una parte, y de los reticulantes (C) y
en caso dado (D), por otra. Preferentemente, el contenido de
ligantes (A) + (B) oscila entre el 30 y el 80, preferiblemente
entre el 35 y el 75, en especial entre el 40 y el 70, de forma
totalmente preferente entre el 45 y el 65 y en particular entre el
50 y el 60% en peso, en cada caso con respecto al contenido de
sólidos de la mezcla de materiales según la invención; el contenido
de los reticulantes (C) + (D) oscila entre el 20 y el 70,
preferiblemente entre el 25 y el 65, en especial entre el 30 y el
60, de forma totalmente preferente entre el 35 y el 55 y en
particular entre el 40 y el 50% en peso, en cada caso con respecto
al contenido de sólidos de la mezcla de materiales según la
invención; y la relación en peso entre los componentes (C) y (D)
oscila entre 0:1 y 1:0, preferiblemente entre 0,2:1 y 1:0,2, en
especial entre 0,5:1 y 1:0,5.
Además, los materiales de revestimiento según la
invención también pueden contener como mínimo un aditivo (E)
habitual y conocido seleccionado de entre el grupo consistente en
ligantes diferentes de los ligantes (A) y (B) anteriormente
descritos, principalmente ligantes con contenido en grupos
hidroxilo; diluyentes reactivos; colorantes solubles en dispersión
molecular; fotoprotectores como absorbentes UV y captadores de
radicales reversibles (HALS); antioxidantes; disolventes orgánicos
de bajo y alto punto de ebullición ("largos"); agentes de
desgasificación; humectantes; emulsionantes; aditivos de
deslizamiento (slip); inhibidores de polimerización;
catalizadores para la reticulación; agentes de adherencia; agentes
de nivelación; agentes auxiliares filmógenos; agentes auxiliares de
reología como espesantes y agentes de control de escurridura
(sag) de viscosidad intrínseca, SCA; agentes de apresto
ignífugo; inhibidores de corrosión; agentes auxiliares de
deslizamiento; ceras; desecantes; biocidas y agentes de acabado
mate.
En el manual "Lackadditive" de Johan
Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, en D.
Stoye y W. Freitag (editores) "Paints, Coatings and Solvents",
segunda edición completamente revisada, Wiley-VCH,
Weinheim, New York, 1998, "14.9. Solvent Groups", páginas 327
a 373, se describen detalladamente ejemplos de aditivos (E)
adecuados.
Los materiales de revestimiento según la
invención que contienen los componentes anteriormente descritos se
utilizan principalmente como lacas transparentes para la producción
de lacados transparentes o como materiales de partida para la
producción de láminas y piezas moldeadas claras y transparentes.
No obstante, los materiales de revestimiento
según la invención también pueden estar pigmentados.
Preferentemente, en ese caso también contienen como mínimo un
pigmento (F) habitual y conocidos, seleccionado de entre el grupo
consistente en pigmentos, materiales de carga y nanopartículas,
orgánicos e inorgánicos, transparentes y cubrientes, de coloración
y/o de efecto decorativo, conductores eléctricos, de blindaje
magnético y fluorescentes.
Los materiales de revestimiento según la
invención pigmentados se utilizan principalmente como lacas de
inmersión electroforética, materiales de carga, lacas base y lacas
cubrientes lisas para la producción de lacados de inmersión
electroforética, lacados de carga o imprimaciones protectoras contra
golpes de piedras, lacados base y lacados cubrientes lisos, o para
la producción de láminas y piezas moldeadas pigmentadas.
Cuando se utilizan exclusivamente pigmentos (F)
transparentes no cubrientes, en particular nanopartículas, los
materiales de revestimiento según la invención pigmentados también
se pueden utilizar como lacas transparentes o para la producción de
láminas y piezas moldeadas claras y transparentes.
La preparación de los materiales de
revestimiento según la invención no presenta ninguna particularidad
en cuanto a su metodología, sino que tiene lugar mezclando y
homogeneizando los componentes anteriormente descritos con ayuda de
los procedimientos y dispositivos de mezcla habituales y conocidos,
por ejemplo recipientes de agitación, molinos agitadores,
extrusoras, amasadoras, Ultraturrax, aparatos de disolución en
línea, mezcladoras estáticas, micromezcladoras, aparatos de
dispersión de corona dentada, boquillas de descarga de presión y/o
microfluidizadores, en caso dado con exclusión de radiación
actínica. No obstante, es esencial elegir los componentes de los
materiales de revestimiento según la invención de tal modo que,
después de su endurecimiento, los materiales de revestimiento según
la invención presenten las propiedades
mecánico-dinámicas anteriormente descritas
determinadas mediante DMTA.
Los materiales de revestimiento según la
invención resultantes son principalmente materiales de revestimiento
convencionales, que contienen disolventes orgánicos. Pero también
pueden consistir en mezclas de sustancias acuosas, mezclas de
sustancias líquidas esencial o totalmente libres de disolventes y
agua (sistemas 100%), polvos sólidos esencial o totalmente libres
de disolventes y agua, o suspensiones de polvo esencial o totalmente
libres de disolventes (suspensiones espesas de polvo).
Los materiales de revestimiento según la
invención se aplican sobre sustratos temporales o permanentes
habituales y conocidos. Para la producción de las láminas y piezas
moldeadas según la invención se utilizan preferentemente los
sustratos temporales habituales y conocidos, como bandas de metal y
plástico o cuerpos huecos de metal, vidrio, plástico, madera o
cerámica, que se pueden retirar con facilidad sin deteriorar las
láminas y piezas moldeadas según la invención.
Cuando los materiales de revestimiento según la
invención se emplean para la producción de revestimientos,
adhesivos y sellados se utilizan sustratos permanentes, tales como
carrocerías de automóviles y partes de las mismas, interior y
exterior de edificios y partes de los mismos, puertas, ventanas,
muebles, cuerpos huecos de vidrio, bobinas, contenedores,
embalajes, piezas pequeñas, componentes electrotécnicos y elementos
para electrodomésticos. Las láminas y piezas moldeadas según la
invención también pueden servir de sustrato. Las solicitudes de
patente alemana DE 199 24 172 A1, página 8, renglones 21 a 37, o DE
199 30 067 A1, desde la página 13, renglón 61, hasta la página 14,
renglón 16, dan a conocer otros ejemplos de sustratos adecuados.
La aplicación de los materiales de revestimiento
según la invención no presenta ninguna particularidad en cuanto a
su metodología, sino que se puede llevar a cabo mediante todos los
métodos de aplicación habituales y conocidos adecuados para la
mezcla de sustancias correspondiente, por ejemplo lacado por
inmersión electroforética, aplicación por pulverización, aplicación
por rociado, con rasqueta, a brocha, por vertido, por inmersión,
aplicación gota a gota o a rodillo. Preferentemente se utilizan
métodos de aplicación por pulverización, a no ser que se trate de
polvos.
La aplicación de los polvos tampoco presenta
ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que se
lleva a cabo, por ejemplo, mediante los procedimientos de lecho
fluidizado habituales y conocidos, tal como se dan a conocer por
ejemplo en los documentos de BASF Coatings AG "Pulverlacke für
industrielle Anwendungen", enero de 2000, o "Coatings Partner,
Pulverlack Spezial", 1/2000, o Römpp Lexikon Lacke und
Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998,
páginas 187 y 188, "Elektrostatisches Pulversprühen",
"Elektrostatisches Sprühen" y "Elektrostatisches
Wirbelbadverfahren".
Los materiales de revestimiento según la
invención se utilizan preferentemente para producir piezas moldeadas
y láminas, o como materiales de revestimiento, adhesivos y masillas
de sellado, para la producción de revestimientos, capas de adhesivo
y sellados. Los materiales de revestimiento se utilizan
principalmente para producir lacados multicapa de coloración y/o de
efecto decorativo mediante los procedimientos
húmedo-sobre-húmedo habituales y
conocidos (véanse por ejemplo las solicitudes de patente alemana DE
199 14 896 A1, desde la columna 16, renglón 54, hasta la columna
18, renglón 57, o DE 199 30 067 A1, desde la página 15, renglón 25,
hasta la página 16, renglón 36).
El endurecimiento de los materiales de
revestimiento según la invención aplicados tampoco presenta ninguna
particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene lugar con
ayuda de los métodos habituales y conocidos, principalmente
térmicos, por ejemplo mediante calentamiento en un horno de
ventilación forzada o irradiación con lámparas IR.
Preferentemente, los materiales de revestimiento
según la invención se utilizan para producir lacados multicapa o en
procedimientos para la producción de lacados multicapa, en ese caso
preferiblemente como laca cubriente, en particular en el campo del
lacado en serie de automóviles. Por consiguiente, otro objeto de la
presente invención consiste en un procedimiento para producir
lacados multicapa, en el que
- (1)
- sobre la superficie del sustrato se aplica una laca base pigmentada;
- (2)
- con la laca base se forma una película polimérica;
- (3)
- sobre la capa de laca base así obtenida se aplica una laca cubriente transparente y, a continuación,
- (4)
- la capa de laca base y la capa de laca transparente se endurecen conjuntamente;
caracterizado porque como mínimo en
una de las capas de laca se utiliza un material de revestimiento
según la invención. Preferiblemente, en este procedimiento se
utiliza un material de revestimiento según la invención como laca
cubriente.
En el paso (1) del procedimiento según la
invención, en principio se pueden utilizar todas las lacas base
pigmentadas adecuadas para la producción de lacados bicapa. Los
especialistas conocen bien este tipo de lacas base. Se pueden
utilizar tanto lacas base diluibles en agua como lacas base basadas
en disolventes orgánicos. Por ejemplo, en los documentos US
3,639,147 A1, DE 33 33 072 A1, DE 38 14 853 A1, GB 2 012 191 A, US
3,953,644 A1, EP 0 260 447 A1, DE 39 03 804 A1, EP 0 320 552 A1, DE
36 28 124 A1, US 4,719,132 A1, EP 0 297 576 A1, EP 0 069 936 A1, EP
0 089 497 A1, EP 0 195 931 A1, EP 0 228 003 A1, EP 0 038 127 A1 y DE
28 18 100 A1 se describen lacas base adecuadas. En estos documentos
de patente también se pueden encontrar otras informaciones sobre el
procedimiento de capa base/capa transparente en cuestión.
Los revestimientos y láminas según la invención
resultantes, en particular los lacados monocapa o multicapa de
coloración y/o de efecto decorativo y los lacados transparentes
según la invención, en particular los lacados transparentes, son
fáciles de preparar y presentan excelentes propiedades ópticas
(aspecto) y una resistencia muy alta a la luz, a las sustancias
químicas, al agua, al agua de condensación, a la intemperie y a la
corrosión. Principalmente están libres de turbiedad y de faltas de
homogeneidad. Presentan una excelente resistencia al rayado y a la
abrasión, con una excelente dureza superficial y resistencia a los
ácidos. Sorprendentemente, en el ensayo práctico AMTEC, los
revestimientos, en particular los lacados transparentes, sólo
presentan una diferencia de brillo antes y después de la carga
inferior a 35, preferentemente inferior a 30 y en particular
inferior a 25 unidades, lo que corrobora su especial resistencia al
rayado.
Las capas de adhesivo según la invención unen
firmemente entre sí de forma duradera los sustratos más diversos y
tienen una alta estabilidad química y mecánica, incluso en caso de
temperaturas y/o fluctuaciones de temperatura extremas.
Igualmente, los sellados según la invención
sellan los sustratos de forma duradera, presentando una alta
estabilidad química y mecánica incluso en caso de temperaturas y/o
fluctuaciones de temperatura extremas, también en combinación con
la acción de sustancias químicas agresivas.
Por consiguiente, los sustratos imprimados o no
imprimados utilizados habitualmente en los campos tecnológicos
anteriormente mencionados que están revestidos con como mínimo un
revestimiento según la invención, pegados con como mínimo una capa
de adhesivo según la invención, sellados con como mínimo un sellado
según la invención y/o envueltos o empaquetados con como mínimo una
lámina según la invención o como mínimo una pieza moldeada según la
invención, presentan un perfil de propiedades técnicas de aplicación
especialmente ventajoso y una vida útil especialmente larga, lo que
los hace especialmente atractivos desde un punto de vista económico
y ecológico.
Ejemplo de Preparación
1
En un reactor de laboratorio con un volumen útil
de 4 l equipado con un agitador, dos embudos de goteo para la
mezcla de monómeros y la solución de iniciador, tubo de alimentación
de nitrógeno, termómetro y condensador de reflujo, se introdujeron
601 g de una fracción de hidrocarburos aromáticos con un intervalo
de ebullición de 158 a 172ºC. El disolvente se calentó a 140ºC. Una
vez alcanzados los 140ºC, se introdujeron en el reactor de forma
uniforme y dosificada una mezcla de monómeros consistente en 225,4 g
de estireno, 169 g de metacrilato de n-butilo, 293
g de acrilato de ciclohexilo, 225,4 g de metacrilato de
hidroxipropilo, 202,8 g de metacrilato de
2-hidroxietilo y 11,2 g de ácido acrílico, a lo
largo de cuatro horas, y una solución de iniciador consistente en
112,6 g de hexanoato de t-butilperetilo en 40 g del
disolvente aromático arriba descrito, a lo largo de 4,5 horas. La
dosificación de la mezcla de monómeros y la dosificación de la
solución de iniciador comenzaron al mismo tiempo. Después de
finalizar la dosificación del iniciador, la mezcla de reacción
resultante se mantuvo durante otras dos horas a 140ºC, a
continuación se diluyó con 119,6 g del disolvente aromático arriba
descrito y acto seguido se enfrió. La solución polimérica
resultante tenía un contenido en sólidos del 60% en peso
(determinado en un horno de ventilación forzada, 1 hora a 130ºC). El
copolímero de metacrilato presenta un índice hidroxilo de 156
KOH/g, un índice de acidez de 10 KOH/g, un peso molecular promedio
en número de 1.700 y una temperatura de transición vítrea de
+65ºC.
Ejemplo de Preparación
2
En un reactor de laboratorio con un volumen útil
de 4 l equipado con un agitador, dos embudos de goteo para la
mezcla de monómeros y la solución de iniciador, tubo de alimentación
de nitrógeno, termómetro y condensador de reflujo, se introdujeron
176,7 g de una fracción de hidrocarburos aromáticos con un intervalo
de ebullición de 158 a 172ºC, 188,8 g de carbamato de metilo y
345,9 g de Cardura® E-10 (glicidil éster del ácido
Versatic®, firma Shell Chemie). El disolvente se calentó a 140ºC.
Una vez alcanzados los 140ºC, se introdujeron en el reactor de
forma uniforme y dosificada, a lo largo de 1 hora, una mezcla de
monómeros consistente en 312 g de metacrilato de hidroxietilo, 85,4
g de metacrilato de ciclohexilo, 117,41 g de ácido metacrílico y
59,6 g del disolvente aromático descrito, y una solución de
iniciador consistente en 73,9 g de azoisovaleronitrilo en 36,7 g de
xileno. El reactor se equipó con un puente de destilación. A
continuación, se añadió una solución de 2 g de óxido de
dibutilestaño en 106 g de xileno y la mezcla se calentó a 135ºC. La
mezcla de reacción se mantuvo a 135ºC y se retiró el metanol por
destilación de forma continua hasta alcanzar un índice hidroxilo de
90 mg KOH/g (determinación volumétrica). A continuación, el
carbamato de metilo excedente se retiró por destilación en vacío a
14ºC a lo largo de dos horas. La solución polimérica resultante se
diluyó con metoxipropanol hasta un contenido en sólidos del 70% en
peso (determinado en un horno de ventilación forzada, 1 hora a
130ºC). La resina presentaba un peso equivalente en carbamato CEW
de 440. El peso equivalente de los grupos hidroxilo con respecto a
los grupos carbamato era de 1:1,4.
175 g de la solución de copolímero de
metacrilato (A) del Ejemplo de Preparación 1, 352 g de la solución
de copolímero de metacrilato (B) del Ejemplo de Preparación 2, 194
g de una resina de melamina eterificada con butanol (Cymel® 1158 de
la firma Cytec), 12 g de un catalizador ácido bloqueado (Nacure®
2500 de la firma King Industries), 10 g de Tinuvin® 248 y 10 g de
Tinuvin® 123 (agentes fotoprotectores de la firma Ciba), 2 g de un
agente de nivelación comercial (aceite de silicona) y 212 g de
xileno se mezclaron intensamente. La relación entre los grupos
hidroxilo y los grupos carbamato en la laca transparente era de
1:0,8, y un 77% en peso de los grupos hidroxilo contenidos en los
ligantes (A) y (B) eran grupos hidroxilo primarios.
La laca transparente se aplicó
húmedo-sobre-húmedo sobre placas de
prueba revestidas con capas de laca base acuosa negra. Las capas de
laca base acuosa y las capas de laca transparente resultantes se
ahornaron durante 20 minutos a 140ºC, con lo que se obtuvieron
placas de prueba con lacados multicapa formados por un lacado base
acuoso negro y un lacado transparente. Se eligieron los lacados
multicapa con un lacado base acuoso negro porque en ellos es donde
mejor se puede observar el cambio de aspecto por deterioro
mecánico.
La resistencia al rayado se determinó de acuerdo
con el ensayo Amtec-Kistler, conocido en el mundo
técnico, utilizando 1,5 g/l de arena de cuarzo finísima Sikron SH
200 (véase T. Klimmasch, T. Engbert, Technolgietage, Köln, DFO,
Berichtsband 32, páginas 59 a 66, 1997). Se midió el brillo según
DIN 67530 antes y después del deterioro (dirección de medida
perpendicular a la dirección de rayado).
Con las lacas transparentes se produjeron
películas libres y éstas se analizaron mediante DMTA. Como medida
de la densidad de reticulación/resistencia al rayado se determinó el
módulo de memoria E'.
Los resultados indicados significan:
- Brillo:
- Brillo inicial (20º) antes del deterioro.
- Brillo-d:
- Pérdida de brillo después del deterioro en relación con el brillo inicial.
- E':
- Módulo de memoria gomaelástico del DMA.
Los lacados multicapa se caracterizaban además
por una resistencia especialmente alta frente al combustible de
prueba FAM (50% en volumen de tolueno, 30% en volumen de isooctano,
15% en volumen de diisobutileno, 5% en volumen de etanol, según la
ficha de pruebas VDA 621-412, base norma DIN 53
168). Su resistencia a los ácidos según la prueba Opel GME 60409,
conocida por todos en el mundo técnico, era excelente.
Claims (21)
1. Materiales de revestimiento que contienen
- (A)
- como mínimo un (co)polímero de (met)acrilato con contenido en grupos hidroxilo que presenta un índice OH de 100 a 250 mg KOH/g, un índice de acidez de 0 a 35 mg KOH/g, un peso molecular promedio en número M_{n} de 1.200 a 20.000 dalton y una temperatura de transición vítrea de como máximo +70ºC;
- (B)
- como mínimo un compuesto con contenido en grupos carbamato y grupos hidroxilo que presenta un índice hidroxilo de 10 a 150 mg KOH/g, un peso equivalente carbamato CEW de 250 a 700 g/equivalente y una relación equivalente entre los grupos hidroxilo y los grupos carbamato de 1:20 a 1:0,5; y
- (C)
- como mínimo una resina aminoplástica;
y donde
- (I)
- como mínimo un 10% en equivalentes de los grupos hidroxilo contenidos en los (co)polímeros de (met)acrilato (A) y/o en los compuestos (B) son grupos hidroxilo primarios; y
- (II)
- después de su endurecimiento, los materiales de revestimiento presentan un módulo de memoria E' gomaelástico de como mínimo 1,5\cdot10^{7} Pa, midiéndose el módulo de memoria E' mediante termoanálisis dinámico-mecánico (DMTA) en películas libres homogéneas con un espesor de capa de 40 \pm 10 \mum.
2. Materiales de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizados porque la temperatura de
transición vítrea de los (co)polímeros de
(met)acrilato (A) oscila entre -40 y +70ºC.
3. Materiales de revestimiento según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizados porque los
(co)polímeros de (met)acrilato (A) presentan un
índice hidroxilo de 160 a 220 mg KOH/g y/o un peso molecular
promedio en número M_{n} de 1.500 a 15.000 dalton.
4. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque los copolímeros
de metacrilato (A) se pueden preparar mediante copolimerización
de
- (a1)
- entre un 10 y un 51% en peso de acrilato de 4-hidroxi-n-butilo o de metacrilato de 4-hidroxi-n-butilo, o de una mezcla de acrilato de 4-hidroxi-n-butilo y metacrilato de 4-hidroxi-n-butilo;
- (b1)
- entre un 0 y un 36% en peso de un éster de ácido acrílico con contenido en grupos hidroxilo o de un éster de ácido metacrílico con contenido en grupos hidroxilo diferente de (a1), o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (c1)
- entre un 28 y un 58% en peso de un éster alifático o cicloalifático de ácido (met)acrílico diferente de (a1) y (b1) con como mínimo 4 átomos de carbono en la parte alcohólica, o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (d1)
- entre un 0 y un 3% en peso de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o de una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados; y
- (e1)
- entre un 0 y un 40% en peso de un compuesto vinilaromático y/o de un monómero etilénicamente insaturado diferente de (a1), (b1), (c1) y (d1), o una mezcla de monómeros de este tipo;
siendo la suma de las proporciones en peso de
los componentes (a1), (b1), (c1), (d1) y (e1) siempre igual al 100%
en peso.
5. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque los copolímeros
de metacrilato (A) se pueden preparar mediante copolimerización
de
- (a2)
- entre un 10 y un 51% en peso de un éster de ácido metacrílico con contenido en grupos hidroxilo, preferentemente metacrilato de hidroxipropilo o metacrilato de hidroxietilo, o de una mezcla de monómeros de este tipo, preferentemente una mezcla de metacrilato de hidroxipropilo y metacrilato de hidroxietilo;
- (b2)
- entre un 0 y un 36% en peso de un éster de ácido acrílico con contenido en grupos hidroxilo o de un éster de ácido metacrílico con contenido en grupos hidroxilo diferente de (a2), o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (c2)
- entre un 28 y un 58% en peso de un éster alifático o cicloalifático de ácido (met)acrílico diferente de (a2) y (b2) con como mínimo 4 átomos de carbono en la parte alcohólica, o una mezcla de monómeros de este tipo;
- (d2)
- entre un 0 y un 3% en peso de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o de una mezcla de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados; y
- (e2)
- entre un 0 y un 40% en peso de un compuesto vinilaromático y/o de un monómero etilénicamente insaturado diferente de (a2), (b2), (c2) y (d2), o una mezcla de monómeros de este tipo;
siendo la suma de las proporciones en peso de
los componentes (a2), (b2), (c2), (d2) y (e2) siempre igual al 100%
en peso.
6. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizados porque el compuesto
(B) consiste en un (co)polímero de (met)acrilato con
contenido en grupos hidroxilo y grupos carbamato.
7. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizados porque el compuesto
(B) presenta un índice hidroxilo de 15 a 120 mg KOH/g.
8. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizados porque el compuesto
(B) presenta un peso equivalente de carbamato (CEW) de 300 a 600
g/equivalente.
9. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizados porque la relación
entre los grupos hidroxilo y los grupos carbamato del compuesto (B)
oscila entre 1:15 y 1:0,8.
10. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizados porque la relación
entre los grupos hidroxilo de los componentes (A) y (B) y los grupos
carbamato del compuesto (B) oscila entre 1:10 y 1:0,5.
11. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizados porque como mínimo
15 equivalentes de los grupos hidroxilo contenidos en los
(co)polímeros de (met)acrilato (A) y/o en los
compuestos (B) son grupos hidroxilo primarios.
12. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizados porque el reticulante
(C) consiste en una resina de melamina o en una mezcla de resinas
aminoplásticas con una proporción de resina de melamina de como
mínimo el 60% en peso con respecto a la mezcla de resinas
aminoplásticas.
13. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizados porque contienen
como mínimo un reticulante adicional (D) diferente de (C)
seleccionado de entre el grupo consistente en componentes que se
reticulan con los grupos hidroxilo de (A) o (B) por formación de
éter y/o éster, y/o poliisocianatos bloqueados y/o no
bloqueados.
14. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizados porque contienen
como mínimo un aditivo (E) y/o como mínimo un pigmento (F).
15. Materiales de revestimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizados porque después de su
endurecimiento presentan un módulo de memoria E' de como mínimo
5\cdot10^{7} Pa.
16. Procedimiento para la producción de
materiales de revestimiento según una de las reivindicaciones 1 a
15, en el que se mezclan entre sí
- (A)
- como mínimo un (co)polímero de (met)acrilato con contenido en grupos hidroxilo;
- (B)
- como mínimo un compuesto con contenido en grupos carbamato y grupos hidroxilo; y
- (C)
- como mínimo una resina aminoplástica;
y la mezcla resultante se homogeneiza,
caracterizado porque los componentes de los materiales de
revestimiento se seleccionan de tal modo que
- (I)
- como mínimo un 10% en equivalentes de los grupos hidroxilo contenidos en los (co)polímeros de (met)acrilato (A) y/o en los compuestos (B) son grupos hidroxilo primarios; y que
- (II)
- después de su endurecimiento, los materiales de revestimiento presentan un módulo de memoria E' gomaelástico de como mínimo 1,5\cdot10^{7} Pa, midiéndose el módulo de memoria E' mediante termoanálisis dinámico-mecánico en películas libres homogéneas con un espesor de capa de 40 \pm 10 \mum.
17. Utilización de los materiales de
revestimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15 para la
producción de revestimientos, capas de adhesivo, sellados, piezas
moldeadas y láminas sin soporte.
18. Utilización según la reivindicación 17,
caracterizada porque los revestimientos son lacados
transparentes o lacados pigmentados.
19. Utilización según la reivindicación 18,
caracterizada porque los revestimientos son lacados
multicapa.
20. Utilización según la reivindicación 19,
caracterizada porque los revestimientos son lacados
transparentes de lacados multicapa.
21. Utilización según una de las
reivindicaciones 17 a 20, caracterizada porque los
revestimientos presentan una diferencia de brillo de menos de 35
unidades en el ensayo AMTEC.
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