Agente de recubrimiento.

Agente de recubrimiento, que contiene

A) un componente de poliol,

que consiste en

a) del 5 al 40 % en peso de oligocarbonato-polioles alifáticos con un peso molecular numérico medio Mn de200 a 5.000 g/mol

b) del 20 al 60 % en peso de oligoester-polioles con un peso molecular numérico medio de 200 a 5.000g/mol y

c) del 20 al 70 % en peso de poliacrilato-polioles hidroxifuncionales y

B) uno o varios reticuladores de poliisocianato reactivos frente a grupos OH con una funcionalidad de NCOmedia de ≥ 2,0.

Agente de recubrimiento La presente invención se refiere a nuevos agentes de recubrimiento de poliisocianatos, oligocarbonato-polioles alifáticos, oligoester-polioles y poliacrilato-polioles, a un procedimiento para su preparación y a su uso para la preparación de revestimientos.

Los barnices protectores resistentes a arañazos, sobre todo el sector de barnices protectores del automóvil así como el lacado para la reparación de automóviles, son de gran interés desde hace muchos años. Junto a la propiedad de que los barnices protectores de este tipo deben presentar una tendencia al rayado, por ejemplo en un tren de lavado de automóviles, también se aplican los requisitos de que también debe darse una marcada resistencia a disolventes y a ácidos de estos sistemas de barniz.

De este modo, sobre todo en los últimos años, se han introducido en el mercado sistemas de poliuretano de 2 componentes, que se caracterizan sobre todo por buenas resistencias frente a disolventes y a productos químicos y una excelente resistencia a la intemperie.

Con frecuencia, en tales sistemas se usan poliacrilatos dado el caso mezclados con poliésteres como aglutinantes de poliol. Como reticuladores sirven principalmente poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos a base de diisocianato de hexametileno y/o diisocianato de isoforona.

Estos agentes de recubrimiento de poliuretano de 2 componentes han alcanzado un nivel de propiedades globales muy bueno, no obstante se observa, sobre todo en los tonos de color claros, con frecuencia, un arañado del barniz transparente tras frecuentes procesos de lavado en trenes de lavado. Según el ajuste de la elasticidad de la capa de barniz vuelven a formarse los arañazos con el tiempo, se habla del denominado reflow. Sin embargo, si se aumenta la elasticidad de la capa de barniz transparente para mejorar el comportamiento de reflow, entonces el barniz pierde dureza superficial y se empeora sobre todo la resistencia a disolventes y a productos químicos, en particular la resistencia a ácidos [Carl Hanser Verlag, Múnich, MO Metalloberfläche 54 (2000) 60-64]. De este modo en el estado de la técnica se dan esfuerzos para mejorar la resistencia a arañazos de los barnices de PUR de 2 componentes mediante el aumento de la elasticidad del componente de poliol, principalmente mediante combinaciones de poliacrilatos y poliésteres más elásticos.

El documento DE-A 198 24 118 describe aglutinantes pobres en disolvente a base de poliéster-poliacrilato, que pueden endurecerse con di- y/ o poliisocianatos para dar recubrimientos que secan rápidamente con buena adherencia. Debido al elevado porcentaje de poliéster, éstos presentan sin embargo sólo una resistencia a ácidos insuficiente, y son inadecuados para el uso en barnices protectores para automóviles.

El documento WO 96/20968 describe un agente de recubrimiento para automóviles y camiones, que contiene un poliacrilato a base de monómeros de (met) acrilato cicloalifáticos alquil-sustituidos o monómeros de vinilo aromáticos alquil-sustituidos, un oligoéster multihidroxifuncional y un poliisocianato. Dado que, no obstante, los oligoésteres, en cuanto a su preparación, además de primarios también presentan un mayor número de grupos hidroxilo secundarios y para agentes de recubrimiento de baja viscosidad (< 3000 mPa·s / 23 ºC) deben usarse cantidades muy altas de estos ésteres (> 60 % en peso con respecto a la formulación total) , éstos endurecen sólo muy lentamente y a temperaturas más altas, de modo que son inadecuados para sustratos sensibles a la temperatura, tales como por ejemplo elementos constructivos de plástico.

El documento EP-A 0 896 991 describe agentes de recubrimiento a base de mezclas de poliacrilato-poliéster con porcentajes de poliéster º 10 % en peso e índices de hidroxilo de 40 - 125 mg KOH/g. Debido a las bajas densidades de reticulación resultantes, los barnices de PUR preparados a partir de ello no presentan resistencias a disolventes y a productos químicos suficientes. Además la viscosidad con 3000 - 5000 mPa·s (23 ºC) a un contenido en sólidos del 70 % en peso para la formulación de barniz de PUR rica en sólidos es demasiado alta.

En el estado de la técnica, tal como, por ejemplo en el documento EP 1 101 780 A, el documento EP 819 710 A y el documento EP 778 298 A, se menciona con frecuencia en general el uso de mezclas de poliacrilatos con otros polioles, tales como por ejemplo poliésteres y/o policarbonatos como aglutinantes de poliol y componentes de reacción para reticuladores de poliisocianato en barnices de PUR de 2 componentes, sin embargo sin ocuparse de las ventajas especiales precisamente de estas mezclas. Además no se hace ninguna indicación sobre la composición cuantitativa así como el peso molecular y la funcionalidad OH del policarbonato-poliol de tales sistemas de mezcla.

En la publicación anónima 493099 de Research Disclosure de mayo de 2005, en la página 584 se describen policarbonato-dioles y sus posibilidades de combinación con otros polioles así como recubrimientos de poliuretano correspondientes. Las propiedades que pueden obtenerse de tales barnices, tales como por ejemplo una buena adherencia, alto brillo, desarrollo de dureza, nivelado, resistencia a álcalis, flexibilidad, elasticidad, resistencia al impacto y resistencia a la abrasión, se mencionan en general sin resultados de prueba ni demostraciones correspondientes. Sin embargo no pueden encontrarse indicaciones sobre una mejora de la resistencia a arañazos de los barnices correspondientes.

El documento EP 1 479 704 A describe agente de recubrimiento a base de reticuladores de poliisocianato y aglutinantes que contienen poliacrilato-polioles y oligoester-polioles hidroxifuncionales con un peso molecular numérico medio de 119 a 2000 g/mol. Los aglutinantes no contienen en cambio oligocarbonato-polioles.

Por lo tanto, era objetivo de la presente invención proporcionar nuevos agentes de recubrimiento que presenten una clara mejora de la resistencia a arañazos, sin influir negativamente a este respecto sobre la resistencia a ácidos y a disolventes del sistema de barniz protector.

Sorprendentemente se encontró que mediante el uso de combinaciones especiales de oligocarbonato-polioles alifáticos, oligoester-polioles determinados poliacrilato-polioles y poliisocianatos que sirven como reticulador o endurecedor, pueden prepararse agentes de recubrimiento que presentan una resistencia a arañazos claramente mejorada, con una resistencia a disolventes y a ácidos igualmente buena o también mejorada.

Por lo tanto, son objeto de la invención agentes de recubrimiento, que contienen A) un componente de poliol, que consiste en a) del 5 al 40 % en peso de oligocarbonato-polioles alifáticos con un peso molecular numérico medio Mn de 200 a 5.000 g/mol

b) del 20 al 60 % en peso de oligoester-polioles con un peso molecular numérico medio de 200 a 5.000 g/mol y

c) del 20 al 70 % en peso de poliacrilato-polioles hidroxifuncionales y

B) uno o varios reticuladores de poliisocianato reactivos frente a grupos OH con una funcionalidad de NCO media de º 2, 0.

Las cantidades de a) a c) suman juntas a este respecto hasta el 100 % en peso.

Preferentemente se usan en A) oligocarbonato-polioles alifáticos, que presentan un peso molecular numérico medio de 200 a 3.000 g/mol, de manera especialmente preferente de 200 a 2.000 g/mol y de manera muy especialmente preferente de 300 a 1.500 g/mol.

Preferentemente se usan en a) oligocarbonato-polioles alifáticos del tipo mencionado anteriormente, que tienen una funcionalidad OH de 1, 5 a 5, de manera especialmente preferente de 1, 7 a 4, de manera muy especialmente preferente de 1, 9 a 3.

Preferentemente la cantidad del componente a) asciende a del 10 al 35 % en peso, de manera especialmente preferente se usa a) en cantidades del 15 al 30 % en peso y de manera muy especialmente preferente se usa a) en cantidades del 15 al 25 % en peso.

La preparación de los oligocarbonato-polioles alifáticos usados en a) puede realizarse mediante transesterificación de dialquilcarbonatos monoméricos tales como dimetilcarbonato, dietilcarbonato etc. con polioles con una funcionalidad OH º 2, 0 tales como 1, 4-butanodiol, 1, 3-butanodiol, 1, 5-pentanodiol, 1, 6-hexanodiol, 3-metil-1, 5pentanodiol, 1, 12-dodecanodiol, ciclohexano-1, 4-dimetanol, 3 (4) , 8 (9) -bis- (hidroximetil) -triciclodecano, trimetilolpropano, glicerol etc. y se describe a modo de ejemplo en el documento EP-A 1 404 740 B1 Ej. 1 a 5, documento EP-A 1 477 508 A1, Ej. 3.

Para los agentes de recubrimiento según la invención se usan preferentemente oligocarbonato-polioles alifáticos y de manera especialmente preferente... [Seguir leyendo]

1. Agente de recubrimiento, que contiene A) un componente de poliol, que consiste en a) del 5 al 40 % en peso de oligocarbonato-polioles alifáticos con un peso molecular numérico medio Mn de 200 a 5.000 g/mol b) del 20 al 60 % en peso de oligoester-polioles con un peso molecular numérico medio de 200 a 5.000 g/mol y c) del 20 al 70 % en peso de poliacrilato-polioles hidroxifuncionales y

B) uno o varios reticuladores de poliisocianato reactivos frente a grupos OH con una funcionalidad de NCO media de º 2, 0.

2. Agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad del componente a) asciende a del 10 al 35 % en peso, la cantidad del componente b) asciende a del 25 al 55 % en peso y la cantidad del componente c) asciende a del 25 al 65 % en peso.

3. Agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en a) se usan oligocarbonato-dioles alifáticos con un peso molecular de 200 a 2.000 g/mol a base de 1, 4-butanodiol, 1-6hexanodiol, 3-metil-1, 5-pentanodiol, ciclohexano-1, 4-dimetanol, trimetilolpropano, glicerol o mezclas de los mismos.

4. Agente de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en b) se usan oligoesterpolioles alifáticos con un peso molecular de 200 a 2.000 g/mol a base de £-caprolactona y 1, 4-butanodiol, 1, 6hexanodiol, 3-metil-1, 5-pentanodiol, ciclohexano-1, 4-dimetanol, trimetilolpropano, glicerol, pentaeritritol o mezclas de los mismos de estos alcoholes.

5. Agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en c) se usan copolímeros de

c1) del 0, 4 al 5 % en peso de uno o varios polibutadienos, dado el caso funcionales con un peso molecular numérico medio de 750 a 3.500 g/mol y con un porcentaje de dobles enlaces vinílicos 1, 2-laterales de al menos el 40 % en moles con respecto a todos los dobles enlaces vinílicos contenidos del polibutadieno, c2) del 5 al 20 % en peso de estireno, c3) del 30 al 60 % en peso de acrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxietilo o mezclas de los mismos, c4) del 0 al 15 % en peso de uno o varios compuestos del grupo que consiste en acrilato de isobornilo, metacrilato de isobornilo, (met) acrilato de ciclohexilo, (met) acrilato de 3, 5, 5-trimetil-ciclohexilo y (met) acrilato de 4-terc-butilciclohexilo, c5) del 25 al 45 % en peso de uno o varios ésteres del ácido acrílico o del ácido metacrílico y monoalcoholes C1 a C4 alifáticos, c6) del 0, 3 al 2 % en peso de ácido acrílico, ácido metacrílico o mezclas de los mismos y c7) del 0 al 15 % en peso de uno o varios de los compuestos del grupo que consiste en (met) acrilato de hidroxipropilo, ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos C1 a C9 alifáticos, dado el caso ramificados, dialquil

o di (ciclo) alquilésteres del ácido maleico o del ácido fumárico y monoalcoholes C3 a C6.

6. Agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los copolímeros usados en c) presentan una polidispersidad (Mw/Mn) º2, 5.

7. Agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el componente de poliol A) se prepara mediante polimerización de los monómeros correspondientes del copolímero c) en presencia de los oligocarbonato-polioles alifáticos a) y/o de los oligoésteres-polioles alifáticos b) .

8. Agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en B) se usan poliisocianatos o mezclas de poliisocianato con estructura de isocianurato a base de HDI, IPDI y/o 4, 4’diisocianatodiciclohexilmetano.

9. Agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la relación de NCO/OH de los grupos NCO libres y dado el caso bloqueados con respecto a los grupos reactivos con isocianato es de 0, 5 a 1, 2.

10. Recubrimientos, que pueden obtenerse con el uso del agente de recubrimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Sustratos, recubiertos con recubrimientos de acuerdo con la reivindicación 10.