Dispersiones de cera de PE en el revestimiento de plásticos.

Formulación de laca acuosa que está compuesta de al menos una laca base acuosa y al menos una dispersión acuosa de al menos una cera de copolímero de etileno al menos parcialmente neutralizada, que se selecciona de ceras de copolímero de etileno de gradiente o estadístico que como comonómeros de manera polimerizada contienen:

(A) del 12 % al 40 % en peso, preferentemente del 20 % al 35 % en peso, al menos de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado de fórmula general I,

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C10 ramificado y no ramificado; (B) del 60 % al 88 % en peso, preferentemente del 80 % al 65 % en peso, de etileno;

(C) del 0 % al 10 % en peso, preferentemente del 0 % al 5 % en peso de anhídrido maleico y/o metacrilato de glicidilo, o

(A') del 5 % al 50 % en peso, preferentemente del 20 % al 40 % en peso, al menos de un comonómero de fórmula general II

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C10 ramificado y no ramificado, R3 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C10 ramificado y no ramificado y cicloalquilo C3-C12, en donde dos restos R3 pueden estar unidos entre sí formando un anillo de 3 a 10 miembros,

X se selecciona de oxígeno, azufre y N-R4,

R4 se selecciona de hidrógeno y alquilo C1-C10 ramificado y no ramificado y

A1 es un grupo divalente, seleccionado de alquileno C1-C10, cicloalquileno C4-C10 y fenileno;

(B') del 50 % al 95 % en peso de etileno, preferentemente del 60 % al 80 % en peso, y

(C') de cero al 20 % en peso, preferentemente de cero al 10 % en peso, de anhídrido maleico y/o metacrilato de glicidilo, presentando la cera de copolímero de etileno que contiene los comonómeros (A), (B) y dado el caso (C) un peso molecular Mw de 10.000 g/mol a 150.000 g/mol y la cera de copolímero de etileno que contiene los comonómeros (A'), (B') y dado el caso (C') un peso molecular Mw de 5.000 g/mol a 40.000 g/mol.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/054533.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: BAUM, PIA, WAGNER, EVA, GARCIA CASTRO,IVETTE, WEIDL,CHRISTIAN HUBERT, PFISTNER,HEIKE, CSIHONY,SZILARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > C08J7/00 (Tratamiento químico o revestimiento de materiales modelados hechos de sustancias macromoleculares (revestimiento con materiales metálicos C23C; deposición electrolítica de metales C25))

PDF original: ES-2501691_T3.pdf

 

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Dispersiones de cera de PE en el revestimiento de plásticos.

Fragmento de la descripción:

Dispersiones de cera de PE en el revestimiento de plásticos

La invención se refiere a una formulación de laca acuosa que está compuesta de al menos una laca base acuosa y al menos una dispersión acuosa de al menos una cera de copolímero de etileno especial y su uso como formulación de laca base para el revestimiento de plásticos.

Las piezas moldeadas de plástico se usan en muchos sectores tales como en automóviles, en el hogar etc. El lacado de piezas moldeadas de plástico se plantea con frecuencia con dificultad, dado que las lacas habituales únicamente se adhieren mal a materiales de plástico. En particular el lacado de materiales de plástico no polares tales como polipropileno (PP) y olefinas termoplásticas (TPO) se plantea con dificultad. Partiendo de esa base se aplica con frecuencia una capa de imprimación que contiene un sistema de adhesivo sobre la superficie de plástico limpia, que refuerza la adherencia entre la superficie y una laca base. La formulación usada para la capa de imprimación contiene con frecuencia disolventes orgánicos y poliolefinas cloradas (CPO). Sobre la capa de imprimación se aplican entonces la laca base y dado el caso una laca transparente. Tanto la laca base como la laca transparente son a base de agua predominantemente en Europa.

El documento US-A-3637428 describe sustratos que se basan en copolímeros de etileno y un comonómero polar, que se revisten con una formulación de laca base que contiene la resina formadora de laca, un polímero de acetato de vinilo como adhesivo y un disolvente orgánico. Es desventajoso el uso de un disolvente orgánico y que el revestimiento sea adecuado únicamente para sustratos muy especiales.

El documento US-A 5.585.192 describe una formulación a base de agua para la adhesión que contiene una poliolefina maleinizada y una cera de poliolefina. La formulación refuerza como capa de imprimación la adherencia entre sustratos poliméricos de PP, TPO y PE y una laca base.

Para la mejora de la adherencia de lacas a superficies de plástico de PP y TPO comercializa la empresa Eastman el producto Advantis® 51W (® = marca registrada), que es una dispersión acuosa de un adhesivo de poliolefina libre de halógenos. Advantis® 51W puede mezclarse directamente con formulaciones de laca acuosas a base de acrilo o polluretano y se aplican así sobre un sustrato de plástico.

El documento US-A-2318139 da a conocer formulaciones de imprimación que contienen disolvente y acuosas que contienen una poliolefina carboxilada que está modificada con alcoholes polifuncionales. La poliolefina es preferentemente un copolímero de propileno-etileno, sobre el que están injertados monómeros que contienen grupos carboxilo, preferentemente anhídrido maleico, que se modifican parcial o completamente mediante una reacción con un alcohol polifuncional. Las emulsiones acuosas se obtienen debido a que se neutraliza una parte de los grupos carboxilo mediante una amina o una base inorgánica. Los productos de reacción mencionados anteriormente se usan como imprimación y mejoran la adherencia de lacas sobre sustratos de plástico como TPO. Además se describen mezclas de la laca base con la poliolefina carboxilada modificada con alcohol, que pueden aplicarse de esta forma sobre un sustrato.

A partir de cálculos de costes se llega a prescindir cada vez más de manera planeada de la capa de imprimación, sin embargo a pesar de ello se llega a garantizar una adhesión satisfactoria de una laca base a base de agua sobre una superficie de plástico.

Por tanto, es objetivo de la invención proporcionar revestimientos de plástico mejorados que cumplan los requerimientos mencionados anteriormente.

Se encontró ahora que formulaciones de laca base acuosas que contienen adicionalmente dispersiones acuosas que se basan en ceras de copolímero de polietileno especiales se caracterizan en el revestimiento de plásticos por una adherencia especialmente buena.

Por tanto es objeto de la invención una formulación de laca acuosa que está compuesta de al menos una laca base acuosa y al menos una dispersión acuosa de al menos una cera de copolímero de etileno al menos parcialmente neutralizada que se selecciona de ceras de copolímero de etileno de gradiente o estadístico, que como comonómeros de manera polimerizada contienen:

(A) del 12 % al 4 % en peso, preferentemente del 2 % al 35 % en peso, al menos de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado de fórmula general I,

O

R1 y R2 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado;

(B) del 6 % al 88 % en peso, preferentemente del 8 % al 65 % en peso, de etileno;

(C) del % al 1 % en peso, preferentemente del % al 5 % en peso, de anhídrido maleico y/o metacrilato de glicidilo;

(A) del 5 % al 5 % en peso, preferentemente del 2 % al 4 % en peso, al menos de un comonómero de fórmula general II

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado, R3 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado y cicloalquilo C3-C12, en el que dos restos R3 pueden estar unidos entre sí con la formación de un anillo de 3 a 1 miembros,

X se selecciona de oxígeno, azufre y N-R4,

R4 se selecciona de alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado y hidrógeno, y

A1 es un grupo divalente, seleccionado de alquileno C1-C1, cicloalquileno C4-C1 y fenileno;

(B) del 5 % al 95 % en peso de etileno, preferentemente del 6 % al 8 % en peso, y

(C) del cero % al 2 % en peso, preferentemente del cero % al 1 % en peso, de anhídrido maleico y/o metacrilato de glicidilo;

presentando la cera de copolímero de etileno que contiene los comonómeros (A), (B) y dado el caso (C) un peso molecular Mw de 1. g/mol a 15. g/mol y la cera de copolímero de etileno que contiene los comonómeros (A), (B) y dado el caso (C) un peso molecular Mw de 5. g/mol a 4. g/mol.

Por comonómeros contenidos de manera polimerizada (A), (B) y (C) o (A), (B) y (C) se entiende a este respecto las proporciones de comonómero que se incorporan molecularmente en la cera de copolímero de etileno usada de acuerdo con la invención y se complementan hasta el 1 % en peso.

La proporción de la dispersión de cera de copolímero de etileno acuosa en la formulación de laca de acuerdo con la invención asciende en general a del ,1 % al 1 % en peso, preferentemente del ,5 % al 5 % en peso, de manera especialmente preferente del 1 % al 3 % en peso, con respecto a la laca base acuosa.

Un copolímero de etileno usado de acuerdo con la invención que contiene comonómero (A) de manera polimerizada puede encontrarse de manera parcialmente protonada o como amina libre.

En las fórmulas I y II, las variables se definen tal como sigue:

R1 y R2 son iguales o distintos;

R1 se selecciona de hidrógeno y

alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado, tal como por ejemplo metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso- butilo, sec-butilo, tere-butilo, n-pentilo, iso-pentilo, sec-pentilo, neo-pentilo, 1,2-dimetilpropilo, iso-amilo, n-hexilo, iso-hexilo, sec-hexilo, n-heptilo, n-octilo, 2-etilhexilo, n-nonilo, n-decilo; de manera especialmente preferente alquilo C1-C4 tal como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec-butilo y tere-butilo, en particular metilo;

R2 se selecciona de alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado tal como por ejemplo metilo, etilo, n-propilo, iso- propilo, n-butilo, iso-butilo, sec-butilo, tere-butilo, n-pentilo, iso-pentilo, sec-pentilo, neo-pentilo, 1,2-dimetilpropilo, iso-amilo, n-hexilo, iso-hexilo, sec-hexilo, n-heptilo, n-octilo, 2-etilhexilo, n-nonilo, n-decilo;... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Formulación de laca acuosa que está compuesta de al menos una laca base acuosa y al menos una dispersión acuosa de al menos una cera de copolímero de etileno al menos parcialmente neutralizada, que se selecciona de ceras de copolímero de etileno de gradiente o estadístico que como comonómeros de manera polimerizada contienen:

(A) del 12 % al 4 % en peso, preferentemente del 2 % al 35 % en peso, al menos de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado de fórmula general I,

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado;

(B) del 6 % al 88 % en peso, preferentemente del 8 % al 65 % en peso, de etileno;

(C) del % al 1 % en peso, preferentemente del % al 5 % en peso de anhídrido maleico y/o metacrilato de glicidilo,

o

(A) del 5 % al 5 % en peso, preferentemente del 2 % al 4 % en peso, al menos de un comonómero de fórmula general II

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado, R3 independientemente entre sí se seleccionan de hidrógeno, alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado y cicloalquilo C3-C12, en donde dos restos R3 pueden estar unidos entre sí formando un anillo de 3 a 1 miembros,

X se selecciona de oxígeno, azufre y N-R4,

R4 se selecciona de hidrógeno y alquilo C1-C1 ramificado y no ramificado y

A1 es un grupo divalente, seleccionado de alquileno C1-C1, cicloalquileno C4-C1 y fenileno;

(B) del 5 % al 95 % en peso de etileno, preferentemente del 6 % al 8 % en peso, y

(C) de cero al 2 % en peso, preferentemente de cero al 1 % en peso, de anhídrido maleico y/o metacrilato de glicidilo, presentando la cera de copolímero de etileno que contiene los comonómeros (A), (B) y dado el caso (C) un peso molecular Mw de 1. g/mol a 15. g/mol y la cera de copolímero de etileno que contiene los comonómeros (A), (B) y dado el caso (C) un peso molecular Mw de 5. g/mol a 4. g/mol.

2. Formulación de laca según la reivindicación 1, caracterizada por que la proporción de la dispersión acuosa de la cera de copolímero de etileno asciende a del ,1 % al 1 % en peso, con respecto a la laca base acuosa.

3. Formulación de laca según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada por que el copolímero de etileno no contiene otros comonómeros (C) o (C).

4. Formulación de laca según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que los restos en las fórmulas I y II tienen el siguiente significado:

R1 es hidrógeno o metilo,

los dos grupos R3 son iguales y representan respectivamente metilo o etilo y X es oxígeno.

5. Formulación de laca según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que R2 significa hidrógeno.

6. Uso de la formulación de laca de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 como formulación de laca base para el revestimiento de plásticos.

7. Uso de acuerdo con la reivindicación 6, en el que los plásticos son piezas moldeadas de plástico del sector del automóvil y/o doméstico.