AGENTES DE RECUBRIMIENTO ACUOSOS BASADOS EN DISPERSIONES DE POLIURETANO.

Poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua que contienen unidades estructurales conforme a la fórmula (I) **Fórmula** en la que R1 es un resto alifático o cicloalifático con 2 a 18 átomos de carbono y R2 un resto alifático con 3 a 5 átomos de carbono,

presentando los poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua un contenido de grupos amida, calculado como (CO)NH, de 2,0 a 20% en peso

La invención se refiere a poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua con unidades estructurales amida, a un procedimiento para su preparación y a su uso para el lacado de substratos.

Desde hace años los esfuerzos para el ahorro de peso en el sector del automóvil van acompañados de la utilización de plástico multiplicada, también en la zona interior. Debido a exigencias estéticas y técnicas las piezas de 5 plásticos en el automóvil habitualmente se lacan para protegerlas de influencias externas, como luz solar, solicitación química, térmica y mecánica, para conseguir determinados tonos cromáticos y efectos cromáticos, para recubrir puntos defectuosos de la superficie de plástico o para conferir a la superficie de plástico un tacto (háptica) agradable. Para la mejora de las propiedades hápticas de las piezas de plástico en el habitáculo del automóvil se utilizan en los últimos años de manera acrecentada las llamadas lacas de tacto suave (“softfeel”). El efecto “softfeel” en el sentido de la 10 presente invención designa una sensación de tacto (háptica) especial de la superficie lacada. Esta háptica puede describirse con términos como aterciopelado, suave, gomoso o cálido, mientras que p.ej. la superficie de una carrocería de automóvil lacada o también una placa de plástico o plexiglás no lacado o recubierto con laca transparente o de cubrición se nota fría y lisa.

Las lacas acuosas de tacto suave basadas en la química del poliuretano se dan a conocer por ejemplo en el 15 documento EP-A 0 669 352. Estas lacas proporcionan además de un efecto de tacto suave destacado también recubrimientos con buena resistencia y efecto protector para el substrato de plástico.

Entretanto los requisitos de las lacas de tacto suave para el sector del automóvil, en especial en lo relativo a la resistencia contra cremas de protección de la piel y de cuidado de la piel (p.ej. crema solar o leche solar), han aumentado de tal manera que estos requisitos no son cumplidos con las lacas del estado de la técnica o solo con 20 reducciones en el efecto de tacto suave.

Existe además la necesidad de agentes de recubrimiento acuosos que presenten buenas propiedades de resistencia, en especial frente a cremas de protección de la piel y de cuidado de la piel así como simultáneamente un marcado efecto de tacto suave de la laca.

Sorprendentemente se ha encontrado ahora que poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua que 25 contienen unidades estructurales amida son adecuados para la fabricación de lacas con una resistencia destacada p.ej. frente a cremas de protección de la piel y de cuidado de la piel como crema solar o leche solar y simultáneamente un sobresaliente efecto de tacto suave.

En el documento US-A 5,780,559 se dan a conocer poliuretanos filmógenos que presentan grupos amida terminales, que son reticulables con resinas de melamina. Los recubrimientos presentan una elevada resistencia a los 30 ácidos y elevada dureza. Los poliuretanos ahí dados a conocer no se adecuan sin embargo al uso en sistemas acuosos. Además de esto, los polímeros filmógenos descritos no son adecuados para su uso en la zona interior del automóvil, pues las temperaturas necesarias para esta reticulación no pueden aplicarse en los plásticos utilizados habitualmente en la zona interior del automóvil.

Por el documento US-A 2002/0068789 son conocidas dispersiones acuosas de poliuretanos que contienen 35 grupos amida que sin embargo igualmente no presentan las estructuras conforme a la invención. Estas se hacen reaccionar con agentes de reticulación que son reactivos frente a los grupos amida. Se obtienen sistemas de un componente térmicamente endurecibles que se utilizan en especial en el sector del automóvil como recubrimientos OEM.

El objetivo de la presente invención ha consistido por tanto en proporcionar un componente de poliuretano que 40 en conjunción con reticulantes de isocianato den por resultado agentes de recubrimiento que dispongan de un efecto de tacto suave y simultáneamente una resistencia especialmente buena frente a cremas de protección de la piel y de cuidado de la piel, en especial cremas de protección solar.

El objetivo se consigue con los poliuretanos diluibles con agua conforme a la invención.

Son objeto de la presente invención poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua que contienen unidades 45 estructurales conforme a la fórmula (I)

**(Ver fórmula)**

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en la que

R1 es un resto alifático o cicloalifático con 2 a 18 átomos de carbono y

R2 un resto alifático con 3 a 5 átomos de carbono.

Los poliuretanos conforme a la invención presentan un contenido de grupos amida, calculado como (CO)NH, de 2,0 a 20% en peso, preferiblemente de 2,0 a 15% en peso, con especial preferencia de 3,0 a 10% en peso.

Preferiblemente son poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua que como componentes estructurales contienen 5

A1) 25 - 80% en peso, preferiblemente 30 - 60% en peso, de al menos un poliol que contiene grupos amida de peso molecular numérico Mn medio de 314 a 5000 Da,

A2) 0 - 60% en peso, preferiblemente 10 - 50% en peso, de al menos un poliol seleccionado del grupo de los poliésteres, policarbonatos o poliéteres de peso molecular numérico Mn medio de 400 a 6000 Da,

A3) 0 - 20% en peso, preferiblemente 1 - 15% en peso, de al menos un poliol de bajo peso molecular con 10 al menos dos grupos hidroxilo de peso molecular numérico medio de 62 a 400 Da,

A4) 2 - 10% en peso, preferiblemente 3 - 8% en peso, de al menos un compuesto que presenta al menos dos grupos reactivos frente a grupos isocianato y al menos un grupo capaz de formar aniones y

A5) 5 - 50% en peso, preferiblemente 8 - 30% en peso, de poliisocianatos,

dando por resultado la suma de los componentes A1) a A5) el 100%. 15

Como componente A1) que contiene grupos amida son polioles adecuados por ejemplo poliolésteres compuestos por di- así como dado el caso tri- y tetraoles y ácidos di- así como dado el caso tri- y tetracarboxílicos o ácidos hidroxicarboxílicos o lactonas. En lugar de los ácidos policarboxílicos pueden utilizarse también los correspondientes anhídridos de ácidos policarboxílicos o los correspondientes ésteres de ácidos policarboxílicos de alcoholes inferiores para la preparación de los poliolésteres. 20

Son ejemplos de dioles adecuados etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, polialquilenglicoles como polietilenglicol, además 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, butanodiol(1,3), butanodiol(1,4), hexanodiol(1,6) e isómeros, neopentilglicol, siendo preferidos los tres últimos compuestos mencionados. Como polioles a utilizar dado el caso son de mencionar aquí por ejemplo trimetilolpropano, glicerina, eritrita, pentaeritrita o isocianurato de trishidroxietilo.

Como ácidos dicarboxílicos se consideran: ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, 25 ácido hexahidroftálico, ácido ciclohexanodicarboxílico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido glutárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido malónico, ácido subérico, ácido 2-metilsuccínico así como sus posibles anhídridos. Para las conveniencias de la presente invención a los anhídridos en consecuencia se les engloba en el término “ácido”. También pueden utilizarse ácidos monocarboxílicos, como ácido benzoico y ácido hexanocarboxílico, siempre que la funcionalidad OH media del poliol sea > 2. Son preferidos ácidos saturados alifáticos 30 o aromáticos, como ácido adípico, ácido ftálico, ácido hexahidro- y tetrahidroftálico o ácido isoftálico. Como ácido policarboxílico a coutilizar dado el caso en menores cantidades es aquí de mencionar el ácido trimelítico.

Ácidos hidroxicarboxílicos que pueden coutilizarse como reactantes en la preparación de un polioléster con grupos hidroxilo terminales son por ejemplo el ácido hidroxicaproico o el ácido hidroxibutírico. Son lactonas adecuadas p.ej. caprolactona, butirolactona y sus homólogos. 35

Sin embargo conforme a la invención es esencial que se coutilicen uno o varios componentes poliol que contengan grupos amida en la preparación de los poliuretanos conforme a la invención. Los polioles que contienen... [Seguir leyendo]

1. Poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua que contienen unidades estructurales conforme a la fórmula (I)

**(Ver fórmula)**

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en la que

R1 es un resto alifático o cicloalifático con 2 a 18 átomos de carbono y

R2 un resto alifático con 3 a 5 átomos de carbono, presentando los poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua un contenido de grupos amida, calculado como (CO)NH, de 2,0 a 20% en peso. 10

2. Poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1, caracterizados porque los poliuretanos como componentes estructurales contienen

A1) 25 - 80% en peso de al menos un poliol que contiene grupos amida de peso molecular Mn de 314 a 5000 Da,

A2) 0 - 60% en peso de al menos un poliol seleccionado del grupo de los poliésteres, policarbonatos o 15 poliéteres de peso molecular numérico Mn medio de 400 a 6000 Da,

A3) 0 - 20% en peso de al menos un poliol de bajo peso molecular con al menos dos grupos hidroxilo de peso molecular de 62 a 400 Da,

A4) 2 - 10% en peso de al menos un compuesto que presenta al menos dos grupos reactivos frente a grupos isocianato y al menos un grupo capaz de formar aniones y 20

A5) 5 - 50% en peso de poliisocianatos,

dando por resultado la suma de los componentes A1) a A5) el 100%.

3. Poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1, caracterizados porque el componente A1) contiene productos de reacción de compuestos seleccionados del grupo de 1,6-hexametilendiamina, 2-metil-1,5-diaminopentano, 1-amino-3,3,5-trimetil-5-aminometil-ciclohexano (isoforondiamina), los isómeros del bis-(4-25 aminociclohexil)-metano y sus mezclas con -caprolactona.

4. Poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1, caracterizados porque el componente A1) es un polioléster que contiene grupos amida.

5. Poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1, caracterizados porque el componente A1) contiene unidades estructurales de fórmula (I) con un contenido de grupos amida, calculado como 30 (CO)NH, de al menos 7,5% en peso.

6. Soluciones orgánicas que contienen poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1, caracterizadas porque estas presentan un contenido de materia sólida de los poliuretanos diluibles con agua de 50 a 90% en peso y el resto que falta hasta el 100% en peso está constituido por disolventes orgánicos así como los adyuvantes y aditivos dado el caso habituales en las lacas. 35

7. Dispersiones que contienen poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1, caracterizadas porque estas presentan un contenido de materia sólida de los poliuretanos diluibles con agua de 35 a 70% en peso y el resto que falta hasta el 100% en peso está constituido por agua, dado el caso disolventes orgánicos así como dado el caso adyuvantes y aditivos habituales en las lacas.

8. Agentes de recubrimiento acuosos que contengan dispersiones conforme a la reivindicación 7 así como al 40 menos un reticulante.

9. Agentes de recubrimiento acuosos conforme a la reivindicación 8, caracterizados porque el reticulante es un poliisocianato.

10. Agentes de recubrimiento acuosos conforme a la reivindicación 9, caracterizados porque el poliisocianato está presente en forma no bloqueada. 45

11. Uso de los poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1 para el lacado de substratos de plástico o madera.

12. Uso de los poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1 para la fabricación de lacas de tacto suave.

13. Estructura multicapa con una capa transparente o de cubrición que contenga poliuretanos hidroxifuncionales diluibles con agua conforme a la reivindicación 1 como capa superior.