COMPOSICION DE LACA.

Composición de laca que puede obtenerse mediante el tratamiento de:

- un epoxisilano que comprende al menos dos sustituyentes silano hidrolíticamente condensables, y un sustituyente silano no hidrolíticamente condensable que contiene un grupo epoxi hidrolizable unido a un átomo de carbono;

- un ácido que consiste en un ácido policarboxílico que es estable en contacto con el agua; y

- un tetra-alcoxisilano con agua, en la que al inicio del tratamiento, la razón molar entre el número de grupos hidroxilo latentes del grupo epoxi hidrolizable y el número de grupos carboxilo del ácido policarboxílico oscila entre 1 y 10

Composición de laca.

La invención se refiere a una composición de laca, que puede obtenerse mediante un tratamiento de un compuesto de epoxisilano con agua, epoxisilano que comprende al menos dos sustituyentes silano hidrolíticamente condensables, y un sustituyente silano no hidrolíticamente condensable que contiene un grupo epoxi hidrolizable unido a un átomo de carbono. La invención también se refiere a un método de aplicación de un recubrimiento de laca a un sustrato, en particular partes de una afeitadora, tales como un cabezal de afeitadora o un alojamiento.

Una composición de laca del tipo mencionado en el párrafo inicial se conoce por una publicación de K. Greiwe en Farbe+Lack, 97(11), 1991, págs. 968-971. La composición de laca conocida se obtiene mediante el tratamiento de una mezcla de 3-glicidil-oxopropiltrimetoxisilano (abrev. GLYMO), un alquiltrimetoxisilano y un tri-sec-butilato de aluminio con agua y un disolvente. La composición de laca resultante se usa, entre otros, en un método en el que la composición de laca se pulveriza sobre una superficie de latón y se cura a 130ºC durante 45 minutos. Una desventaja de la composición de laca conocida es que se prepara por medio de tri-sec-butilato de aluminio como catalizador. Este compuesto de aluminio, que sirve como agente de curado para la polimerización del grupo epoxi presente en GLYMO, tiene una vida útil de almacenamiento limitada en condiciones ambientales. Si el agente de curado ha estado en contacto con el aire, el agua presente en el agente de curado provoca que se reduzca la eficacia del agente de curado, dando como resultado recubrimientos de laca de una calidad no uniforme. El almacenamiento y la manipulación deben tener lugar en condiciones libres de agua, que, desde un punto de vista práctico, convierten el procesamiento en poco atractivo. Aunque el compuesto de aluminio desempeña un papel esencial en el curado del recubrimiento de laca, no tiene una función importante en el recubrimiento de laca curado. Además, la reactividad del compuesto de aluminio es tal que el tratamiento con agua ha de llevarse a cabo etapa a etapa, mientras se enfría, lo que convierte la preparación de la composición de laca en laboriosa y que requiere mucho tiempo. Por ejemplo, la preparación de dicha composición de laca a escala industrial requiere un sistema controlado por ordenador que comprende una unidad de enfriamiento y un recipiente de reacción de doble pared, habiendo de controlar la tasa de dosificación de las sustancias de partida midiendo la temperatura del recipiente de reacción.

Se conoce que la reactividad y la sensibilidad al agua de los compuestos de aluminio pueden reducirse ligeramente reemplazando un ligando de butilato por un ligando de acetoacetato de etilo. Sin embargo, esta medida resulta ser insuficiente para superar los inconvenientes mencionados anteriormente.

Es un objeto de la invención proporcionar, entre otros, una composición de laca que no tenga los inconvenientes mencionados anteriormente. Esta invención pretende particularmente proporcionar una composición de laca cuyo catalizador muestre tal insensibilidad al agua que el almacenamiento y la manipulación puedan tener lugar al aire libre sin que las propiedades de la composición de laca se vean afectadas adversamente. También debería ser posible preparar la composición de laca de una manera sencilla, en una sola etapa y en un corto periodo de tiempo sin enfriamiento, de modo que la preparación de la composición de laca a escala industrial pueda llevarse a cabo por medio de un sistema sencillo. La invención pretende además proporcionar un método de aplicación de un recubrimiento de laca a un sustrato.

El objeto de la invención se consigue mediante una composición de laca del tipo mencionado en el párrafo inicial, caracterizada, según la invención, porque el tratamiento con agua tiene lugar en presencia de un ácido policarboxílico, que es estable en contacto con el agua.

Usando un ácido policarboxílico como catalizador se obtiene una composición de laca cuyo catalizador muestra una larga vida útil en almacenamiento en condiciones ambientales. Pueden prescindirse de las medidas que permiten el almacenamiento y la manipulación en condiciones libres de agua. Además, la actividad catalítica del ácido policarboxílico demuestra ser tal que la composición de laca puede obtenerse poniendo todos los materiales de partida incluyendo al ácido policarboxílico en contacto entre sí, en una sola etapa sin enfriamiento. En virtud de eso, la preparación de la composición de laca a escala industrial puede llevarse a cabo de una manera sencilla sin la necesidad de un proceso y sistema controlado por ordenador, complicados. Además, la composición de laca según la invención puede obtenerse en un corto periodo de tiempo. El tiempo de preparación normalmente asciende a aproximadamente diez minutos.

El ácido policarboxílico no sólo sirve como catalizador para la hidrólisis de los grupos y sustituyentes hidrolizables, sino que forma también, en combinación con el grupo hidrolizable o hidroxilo del sustituyente silano no hidrolíticamente condensable unido a un átomo de carbono, un constituyente esencial del recubrimiento de laca obtenido curando la composición de laca según la invención. Si el ácido carboxílico usado es un ácido policarboxílico, entonces éste pasa a formar parte de una conexión de red entre las reticulaciones de la red debido a la formación de grupos éster a partir de grupos hidroxilo y grupos carboxilo. Una ventaja de los grupos éster con respecto a otros grupos condensados, tales como las amidas, es que los ésteres ya se forman a una baja temperatura del orden de 100ºC.

Las ventajas ofrecidas por la composición de laca según la invención sólo existen si el ácido policarboxílico es estable en contacto con el agua, dejando de lado naturalmente la protólisis de los grupos carboxilo del ácido carboxílico, ya que esta reacción es reversible y no tiene ninguna influencia en la estabilidad del ácido carboxílico. En la práctica, este prerrequisito apenas constituye una limitación puesto que los ácidos carboxílicos generalmente son estables en contacto con el agua. Sin embargo, este prerrequisito si impone limitaciones si el ácido carboxílico comprende otros sustituyentes que, en presencia de grupos carboxilo, no son estables en contacto con el agua. Ejemplos de tales ácidos carboxílicos sensibles al agua, que, por tanto, no son ácidos carboxílicos según la invención, se dan a conocer en la memoria descriptiva de la patentes estadounidense US-A-5.036.145, fórmulas 5'' y 5'''.

La composición de laca según la invención tiene excelentes propiedades formadoras de película y, si es necesario añadiendo agentes de dilución, puede pulverizarse excelentemente para formar recubrimientos de laca. La vida útil de la composición de laca es suficientemente amplia y asciende normalmente a aproximadamente un día. Además, dicha composición de laca supone poca presión sobre el medio ambiente. Sólo tiene lugar la emisión de alcoholes y agua.

Los recubrimientos de laca obtenidos curando la composición de laca según la invención demuestran ser resistentes al desgaste y resistentes al rayado, incluso en el caso de exposición prolongada a disolventes o a composiciones para el cuidado personal, tales como lociones de afeitado. Los recubrimientos de laca son transparentes y cumplen los criterios de alta calidad desde un punto de vista óptico y estético.

Un recubrimiento de laca curado comprende una red en la que las conexiones de red o las conexiones entre las reticulaciones son en algunas ocasiones de carácter orgánico y en otras ocasiones de carácter inorgánico. Por tanto, un recubrimiento de laca de este tipo se denomina también recubrimiento de laca compuesto o híbrido. Otras designaciones son recubrimiento de laca obtenido según un proceso sol-gel o heteropolisiloxano.

Los ácidos carboxílicos apropiados son, entre otros, ácido maleico, ácido fumárico, ácido malónico, ácido oxálico, ácido adípico, ácido tartárico, ácido piromelítico, ácido tereftálico. Preferiblemente, se hace uso de ácidos policarboxílicos que pueden disolverse en un alcohol, tales como ácido maleico, ácido oxálico, un ácido bencenotricarboxílico y ácido piromelítico. Si, en la preparación de la composición de laca se libera un alcohol como resultado de la operación de hidrólisis, la debería darse preferencia a los ácidos policarboxílicos que puedan disolverse en este alcohol. Particularmente los ácidos carboxílicos adecuados son también solubles en agua, tales como el...

1. Composición de laca que puede obtenerse mediante el tratamiento de:

- un epoxisilano que comprende al menos dos sustituyentes silano hidrolíticamente condensables, y un sustituyente silano no hidrolíticamente condensable que contiene un grupo epoxi hidrolizable unido a un átomo de carbono;

- un ácido que consiste en un ácido policarboxílico que es estable en contacto con el agua; y

- un tetra-alcoxisilano

con agua,

en la que al inicio del tratamiento, la razón molar entre el número de grupos hidroxilo latentes del grupo epoxi hidrolizable y el número de grupos carboxilo del ácido policarboxílico oscila entre 1 y 10.

2. Composición de laca según la reivindicación 1, caracterizada porque el ácido policarboxílico es soluble en agua.

3. Composición de laca según la reivindicación 2, caracterizada porque el ácido policarboxílico es ácido maleico.

4. Composición de laca según la reivindicación 1, caracterizada porque el epoxisilano es 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano.

5. Composición de laca según la reivindicación 1, caracterizada porque la razón molar es de aproximadamente 4.

6. Composición de laca según la reivindicación 1, caracterizada porque el tratamiento tiene lugar en presencia de una suspensión de partículas de sílice.

7. Método de aplicación de un recubrimiento de laca a un sustrato, método en el que se aplica una composición de laca al sustrato y se cura, formando de esa manera el recubrimiento de laca, caracterizado porque se usa una composición de laca según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque antes de la aplicación de la composición de laca se proporciona sobre el sustrato una mezcla que comprende un epoxisilano y un ácido policarboxílico.

9. Cabezal de afeitadora dotado con un recubrimiento protector, caracterizado porque se obtiene el recubrimiento protector usando el método según la reivindicación 7 u 8.

10. Afeitadora eléctrica que comprende un alojamiento dotado con un recubrimiento de laca, caracterizada porque se obtiene el recubrimiento de laca usando el método según la reivindicación 7 u 8.