DISPERSIONES ACUOSAS DE PUR CON ADHERENCIA MEJORADA.

Procedimiento para la preparación de dispersiones de resina de poliéster-poliuretano,

caracterizado porque se hacen reaccionar i) uno o varios componentes de poliol i) con un peso molecular promedio de al menos 300 Dalton, siendo al menos uno de los componentes un polioléster y ascendiendo la proporción de polioléster basada en ácidos policarboxílicos aromáticos a más del 60 % en peso, ii) dado el caso uno o varios componentes de poliol con un peso molecular promedio de 62 a 299 Dalton, iii) dado el caso un compuesto monofuncional en el sentido de la reacción de poliadición de isocianato con un contenido de óxido de etileno de al menos el 50 % en peso y un peso molecular de al menos 400 Dalton con iv) un poliisocianato dando un prepolímero, este prepolímero se disuelve en un disolvente orgánico y se hace reaccionar con v) una o varias poliaminas alifáticas con un peso molecular de 60 a 300 Dalton o hidracina y vi) una diamina alifática hidrofilizada, a continuación se precipita la dispersión mediante la adición de agua y se elimina el disolvente orgánico

Dispersiones acuosas de PUR con adherencia mejorada La invención se refiere a nuevas dispersiones acuosas de poliéster-poliuretano, a agentes de recubrimiento que contienen estas dispersiones, así como a los barnices preparados a partir de las mismas.

Las dispersiones de poliuretano iónicamente modificadas y sus preparaciones acuosas son estado de la técnica conocido. Un campo de uso importante de las preparaciones acuosas de poliuretanos iónicamente modificados se encuentra en el sector del barnizado de piezas de plástico.

Desde hace años, los esfuerzos para ahorrar peso en el automóvil van acompañados del uso cada vez mayor de plástico, también en la zona interior. Debido a los requisitos estéticos y técnicos, las piezas de plástico normalmente se barnizan en el automóvil para proteger al plástico de influencias externas como la luz del sol, exposición química, térmica y mecánica, para lograr determinados tonos de color y efectos de color, para cubrir defectos de la superficie del plástico o para conferir a la superficie del plástico un tacto agradable (háptica) . Para mejorar las propiedades hápticas de las piezas de plástico en el interior del automóvil, en los últimos años se usan cada vez más los llamados barnices de tacto suave (“Softfeel”) . El “efecto de tacto suave” (“Softfeel”) en el sentido de la presente invención designa una sensación al tacto especial (háptica) de la superficie barnizada. Esta háptica puede describirse con términos como aterciopelada, suave, gomosa o cálida, mientras que, por ejemplo, la superficie de una carrocería de automóvil barnizada o también una lámina de plástico sin barnizar o recubierta con un barniz transparente o de cubrición habitual como, por ejemplo, ABS, Makrolon® (policarbonato, Bayer AG) o Plexiglas tiene un tacto frío y liso.

Siguiendo la tendencia de evitar las emisiones de disolventes al medioambiente, en los últimos años se han impuesto los barnices acuosos de tacto suave (“Softfeel”) basados en la química de los poliuretanos como se dio a conocer a modo de ejemplo en el documento DE-A1 44 06 159. Estos barnices también proporcionan, además de un excelente efecto de tacto suave (“Softfeel”) , recubrimientos con buena resistencia y acción protectora para el sustrato de plástico.

Pero entretanto se ha mostrado también que estos barnices no tienen una suficiente adherencia a numerosos sustratos de plástico. Para eliminar esta desventaja, el sistema de barniz de piezas de plástico de alta calidad se realiza en dos o tres capas según el estado de la técnica actual. Un sistema de barniz de este tipo está compuesto por imprimación (capa de fondo) , dado el caso una capa de base y una capa de cubrición. La imprimación asume a este respecto la función del promotor de la adherencia entre el sustrato y el barniz.

Por tanto, en el sector del barnizado de piezas de plástico se pregunta por productos que dispongan de buenas propiedades de tacto suave (“Softfeel”) y al mismo tiempo de una buena adherencia a los sustratos. Entonces, éstos también pueden usarse sin imprimación en un sistema de barniz de una sola capa.

En el documento DE-A1 2 651 506 se da a conocer un procedimiento para la preparación de poliuretanos dispersables en agua. Sin embargo, estos productos de procedimiento no son adecuados para el uso como barniz de tacto suave (“Softfeel”) de una sola capa de piezas de plástico debido a que no disponen de las propiedades de adherencia necesarias.

En el documento DE-A1 44 06 159 también se describen barnices de tacto suave (“Softfeel”) . Sin embargo, allí no se obtienen propiedades de adherencia satisfactorias de las capas de barniz.

La exposición del documento DE-A1 101 38 765 da a conocer que el uso de poliéteres iniciados con dioles aromáticos en dispersiones acuosas de poliuretano (PUR) conduce a productos que, debido a su adherencia mejorada, son adecuados como aglutinante de imprimación sobre distintos sustratos. Pero debido a su háptica insuficiente, los productos no son adecuados como barnices de tacto suave (“Softfeel”) .

El objetivo de la presente invención consistió en proporcionar dispersiones acuosas de poliuretano que fueran adecuadas como barnices de tacto suave (“Softfeel”) y al mismo tiempo dispusieran de una adherencia excelente a sustratos de plástico.

Se ha encontrado ahora que las dispersiones de poliuretano contienen poliolésteres, presentando éstas una proporción de poliolésteres basados en ácidos dicarboxílicos aromáticos de más del 60 % en peso que mejoran esencialmente las propiedades de adherencia de los revestimientos preparados con éstas sobre sustratos de plástico.

Es objeto de la presente invención un procedimiento para la preparación de dispersiones de resina de poliésterpoliuretano, caracterizado porque se hace reaccionar i) uno o varios componentes de poliol i) con un peso molecular promedio de al menos 300 Dalton, siendo al menos uno de los componentes un polioléster y ascendiendo la proporción de polioléster a base de ácidos policarboxílicos aromáticos a más del 60 % en peso, ii) dado el caso uno o varios componentes de poliol con un peso molecular promedio de 62 a 299 Dalton, iii) dado el caso un compuesto monofuncional en el sentido de la reacción de poliadición de isocianato con un contenido de óxido de etileno de al menos el 50 % en peso y un peso molecular de al menos 400 Dalton con iv) un poliisocianato dando un prepolímero, este prepolímero se disuelve en un disolvente orgánico y se hace reaccionar con v) una o varias poliaminas alifáticas con un peso molecular de 60 a 300 Dalton o hidracina y vi) una diamina alifática hidrofilizada,

a continuación se precipita la dispersión mediante la adición de agua y se elimina el disolvente orgánico.

También son objeto de la presente invención dispersiones de resina de poliéster-poliuretano que pueden obtenerse según el procedimiento según la invención.

En el marco de la invención, el término “poliuretano” también comprende “poliuretano-poliureas”, es decir, compuestos de alto peso molecular que además de grupos uretano también contienen grupos urea.

Componentes estructurales i) adecuados para las dispersiones acuosas de resina de poliéster-poliuretano según la invención son compuestos orgánicos que contienen al menos dos grupos hidroxilo libres que pueden reaccionar con grupos isocianato. Ejemplos de compuestos de este tipo son compuestos de mayor peso molecular de las clases de los poliolésteres, poliolésteramidas, poliolcarbonatos, poliolacetales y polioléteres con pesos moleculares de al menos 300, preferiblemente de 500 a 8000, con especial preferencia de 800 a 5000. Compuestos preferidos son, por ejemplo aquellos que contienen dos grupos hidroxilo (difuncionales) como polidiolésteres o polidiolcarbonatos.

Como poliolésteres i) se consideran polidiolésteres especialmente lineales o también poliolésteres débilmente ramificados como pueden prepararse de manera conocida a partir de ácidos di- o policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos y aromáticos o sus anhídridos como, por ejemplo, ácido succínico, glutárico, adípico, pimélico, subérico, azelaico, sebácico, nonanodicarboxílico, decanodicarboxílico, tereftálico, isoftálico, o-ftálico, tetrahidroftálico, hexahidroftálico o trimelítico, así como anhídridos de ácido como anhídrido de ácido o-ftálico, trimelítico o succínico, o su mezcla, y alcoholes polihidroxílicos como, por ejemplo, etanodiol, di-, tri-, tetraetilenglicol, 1, 2-propanodiol, di-, tri-, tetrapropilenglicol, 1, 3-propanodiol, 1, 4-butanodiol, 1, 3-butanodiol, 2, 3-butanodiol, 1, 5pentanodiol, 1, 6-hexanodiol, 2, 2-dimetil-1, 3-propanodiol, 1, 4-dihidroxiciclohexano, 1, 4-dimetilolciclohexano, 1, 8ºctanodiol, 1, 10-decanodiol, 1, 12-dodecanodiol o sus mezclas, dado el caso usando conjuntamente polioles de mayor funcionalidad como trimetilolpropano o glicerina. Como alcoholes polihidroxílicos para la preparación de los poliolésteres i) naturalmente también pueden considerarse compuesto di- y polihidroxílicos cicloalifáticos y/o aromáticos. En lugar de los ácidos policarboxílicos libres también pueden usarse los anhídridos de ácidos policarboxílicos correspondientes o ésteres de ácidos policarboxílicos correspondientes de alcoholes inferiores o sus mezclas para la preparación de los poliésteres i) .

Como componentes... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de dispersiones de resina de poliéster-poliuretano, caracterizado porque se hacen reaccionar i) uno o varios componentes de poliol i) con un peso molecular promedio de al menos 300 Dalton, siendo al menos uno de los componentes un polioléster y ascendiendo la proporción de polioléster basada en ácidos policarboxílicos aromáticos a más del 60 % en peso, ii) dado el caso uno o varios componentes de poliol con un peso molecular promedio de 62 a 299 Dalton, iii) dado el caso un compuesto monofuncional en el sentido de la reacción de poliadición de isocianato con un contenido de óxido de etileno de al menos el 50 % en peso y un peso molecular de al menos 400 Dalton con iv) un poliisocianato dando un prepolímero, este prepolímero se disuelve en un disolvente orgánico y se hace reaccionar con v) una o varias poliaminas alifáticas con un peso molecular de 60 a 300 Dalton o hidracina y vi) una diamina alifática hidrofilizada, a continuación se precipita la dispersión mediante la adición de agua y se elimina el disolvente orgánico.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de poliolésteres basada en ácidos policarboxílicos aromáticos asciende a más del 60 % en peso.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de grupos ácido carboxílico aromáticos referida a la totalidad de los grupos ácido carboxílico usados para la preparación del componente de poliéster en el componente de poliol i) asciende a al menos el 70 % en moles.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de grupos ácido carboxílico aromáticos referida a la totalidad de los grupos ácido carboxílico usados para la preparación del componente de poliéster en el componente de poliol i) asciende a al menos el 80 % en moles.

5. Dispersiones de resina de poliéster-poliuretano que pueden obtenerse según la reivindicación 1.

6. Agente de recubrimiento que contiene

A) 15 a 45 partes en peso de una dispersión acuosa de resina de poliéster-poliuretano según la reivindicación 5, B) 15 a 45 partes en peso de un aglutinante hidroxifuncional, acuoso o diluible en agua, C) 0 a 60 partes en peso de una carga inorgánica y/o agente de mateado, D) 1 a 60 partes en peso de un poliisocianato, E) 0, 1 a 30 partes en peso de pigmentos y F) 1 a 15 partes en peso de coadyuvantes de barniz habituales, dando la suma de los componentes 100.

7. Sistema de barniz que contiene un sustrato y una o varias capas de barniz, caracterizado porque al menos una de las capas de barniz contiene la dispersión de resina de poliéster-poliuretano según la reivindicación 5.