Dispersiones de aglutinante de uretano acuosas, de baja viscosidad, endurecibles por radiación, con altos contenidos en sólidos.

Composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente (A),

que se componen de una mezcla de (A1) al menos un uretanoacrilato como aglutinante hidrófobo, libre de emulsionante, que contiene grupos polimerizables mediante radiación de alta energía y

(A2) al menos un compuesto de poliéster insaturado hidrófilo a base de

a) al menos un ácido dicarboxílico insaturado y/o sus anhídridos,

b) al menos un compuesto de poli(óxido de alquileno) con un peso molecular de 106 a 2000 Dalton, con al menos 2 grupos hidroxilo terminales y al menos 2 unidades de oxialquileno que se componen al menos al 50 % de unidades de oxietileno, y

c) al menos un compuesto hidroxifuncional que presenta por molécula al menos un grupo insaturado polimerizable seleccionado del grupo de los grupos vinilo, alilo, metacrilo o acrilo.

Dispersiones de aglutinante de uretano acuosas, de baja viscosidad, endurecibles por radiación, con altos contenidos en sólidos.

La invención se refiere a dispersiones de aglutinante de uretano acuosas, endurecibles por radiación con altos contenidos en sólidos con una baja viscosidad de procesamiento.

La preparación de dispersiones de poliuretano acuosas es estado de la técnica y se describe extensamente en la bibliografía de patentes y en obras de referencia. Las dispersiones se reticulan después de la aplicación sobre el sustrato y de la evaporación del agua en general a mayores temperaturas y/o con endurecedores especiales, lo que, no obstante, limita las posibilidades de uso. Estas limitaciones pueden evitarse mediante el uso de dispersiones de uretano reticulables por radiación.

Una posibilidad para la preparación de dispersiones de aglutinante acuosas, libres de disolvente, endurecibles por radiación, consiste en el uso de una combinación de un aglutinante endurecible por radiación y un emulsionante endurecible por radiación. A este respecto, en el emulsionante, para la hidrofilización, se incorporan segmentos con centros iónicos, en particular grupos de sal de sulfonato o de ácido carboxílico, o segmentos hidrófilos no iónicos, como por ejemplo segmentos de polioxietileno. Otros productos se describen por ejemplo en el documento EP-A 0 584 734. En los ejemplos se preparan dispersiones con contenidos en sólidos de hasta el 62 %.

Dispersiones acuosas a base de poliuretanoacrilatos dispersables en agua, endurecibles por radiación, cuya preparación y uso se dan a conocer en el documento EP-A 0 753 531. Según este procedimiento pueden prepararse dispersiones con un perfil de propiedades excelente y contenidos en sólidos de hasta el 60 % en peso, pudiendo ajustarse las propiedades de manera correspondiente a los requisitos mediante la elección precisa de los componentes de síntesis del aglutinante.

El documento EP-A-0 320 734 da a conocer aglutinantes solubles en agua, endurecibles con luz UV para el recubrimiento superficial de por ejemplo madera, que contienen un compuesto de poliéster hidrófilo, insaturado, preparado a partir de polietilenglicoles, un derivado de trimetilolpropano, anhídrido del ácido maleico y ácido acrílico, pudiendo añadirse acrilato de hexanodiol como diluyente de reacción e inhibidores.

Sin embargo, en todos los procedimientos conocidos hasta el momento, para un manejo práctico, en particular con respecto a la viscosidad de las formulaciones, se ponen límites al contenido en sólidos, que por lo general se encuentran en un contenido en sólidos máximo de aproximadamente el 50 al 65 % en peso. Pero son deseables dispersiones con un contenido en sólidos aún mayor, porque de este modo pueden reducirse los costes de preparación, almacenamiento, transporte, aplicación y el tiempo requerido para la eliminación del agua después de la aplicación. Desde el punto de vista del procesador es especialmente deseable una formulación libre de agua y libre de codisolvente (forma de entrega al 100 %) , que pueda mezclarse in situ con la cantidad de agua necesaria para ajustar una viscosidad deseada y entonces procesarse.

Por lo tanto, la invención se basa en el objetivo de proporcionar pinturas de baja viscosidad, acuosas, de endurecimiento por UV con un contenido en sólidos de hasta el 90 % en peso y superior, o aglutinantes diluibles en agua de manera correspondiente in situ. Así mismo las dispersiones de alta concentración presentarán una buena estabilidad en almacenamiento para otorgar un tiempo de almacenamiento y de procesamiento suficiente.

Este objetivo se consigue mediante una combinación especial de dos aglutinantes insaturados. Las combinaciones de aglutinante de acuerdo con la invención presentan una reactividad muy alta y, tras el endurecimiento, llevan a películas libres de velo con buena adherencia, bajo amarilleo, buena resistencia mecánica y química y buena resistencia a arañazos, en particular una resistencia mejorada frente a mantequilla, aceite y parafinas.

Son por lo tanto objeto de la presente invención composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente (A) , que se componen de una mezcla de (A1) al menos un uretanoacrilato como aglutinante hidrófobo, libre de emulsionante, que contiene grupos polimerizables mediante radiación de alta energía y

(A2) al menos un compuesto de poliéster insaturado hidrófilo a base de

(a) al menos un ácido dicarboxílico insaturado y/o sus anhídridos,

(b) al menos un compuesto de poli (óxido de alquileno) con un peso molecular de 106 a 2000 Dalton, preferentemente de 200 a 1000 Dalton, de manera especialmente preferente de 200 a 500 Dalton, con al menos 2 grupos hidroxilo terminales y al menos 2 unidades de oxialquileno, que se componen al menos al 50 %, preferentemente al menos al 70 %, de manera especialmente preferente al menos al 90 % de unidades de oxietileno, y

(c) al menos un compuesto hidroxifuncional que presenta por molécula al menos un grupo insaturado polimerizable seleccionado del grupo de los grupos vinilo, alilo, metacrilo o acrilo.

Junto con el componente (A1) pueden utilizarse eventualmente también diluyentes reactivos comercialmente disponibles, tales como por ejemplo diacrilato de dipropilenglicol, diacrilato de hexanodiol, acrilato de isobornilo o triacrilato de trimetilolpropano.

Los componentes (A1) y (A2) se utilizan en una relación en peso de 90:10 a 50:50, preferentemente de 90:10 a 60:40, de manera especialmente preferente de 85:15 a 75:25.

Así mismo son objeto de la invención dispersiones acuosas que contienen las combinaciones de aglutinante de acuerdo con la invención (A) .

100 partes en peso de la dispersión acuosa de acuerdo con la invención contienen al menos 10 partes en peso, preferentemente al menos 40 partes en peso, de manera especialmente preferente al menos 60 partes en peso de la combinación de aglutinante endurecible por radiación (A) . Eventualmente pueden añadirse 100 partes en peso de la dispersión acuosa hasta 200 partes en peso de aditivos habituales (B) , tales como por ejemplo agentes barrera y/o espesantes y/u otros componentes de pintura tales como por ejemplo iniciadores, pigmentos, cargas o agentes de mateado y eventualmente hasta 30 partes en peso de al menos un disolvente polar, miscible con agua (C) .

Hidrófobo en el sentido de la presente invención significa que sin la adición de un emulsionante el componente (A1) no puede dispersarse de forma estable en agua en una concentración de más del 20 % en peso.

El uretanoacrilato (A1) se prepara mediante esterificación de d) al menos un compuesto hidroxílico difuncional con al menos 2 grupos oxietileno incorporados por molécula, con, con respecto a los grupos hidroxilo en (d) , un defecto molar en e) ácido acrílico y/o ácido metacrílico y

posterior reacción de los grupos hidroxilo aún existentes con f) al menos un poliisocianato con grupos isocianato unidos a restos de carbono alifáticos.

Para la preparación del uretanoacrilato (A1) se utilizan (d) compuestos hidroxílicos con al menos 2 grupos oxietileno incorporados por molécula. Estos compuestos son estado de la técnica y se obtienen por ejemplo mediante reacción de compuestos de dihidroxilo tales como glicoles, por ejemplo etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol o butano-1, 4-diol, o compuestos polihidroxílicos tales como por ejemplo trimetilolpropano o glicerol con al menos 2 moles de óxido de etileno por mol de compuesto hidroxílico.

Aductos de 1 mol de trimetilolpropano y de 2 a 15 moles de óxido de etileno se utilizan preferentemente como (d) . También pueden utilizarse mezclas de estos compuestos. Se prefieren especialmente aductos de trimetilolpropano y 3 - 6 moles de óxido de etileno.

Estos compuestos hidroxílicos se esterifican con un ácido monocarboxílico insaturado (e) , preferentemente ácido acrílico o ácido metacrílico, de manera especialmente preferente ácido acrílico. A este respecto, los grupos hidroxilo presentes en los compuestos hidroxílicos se esterifican sólo hasta del 50 al 95 %, preferentemente hasta del 70 al 90 %, de manera especialmente preferente hasta del 80 al 90 %.

Los grupos hidroxilo libres aún presentes se hacen reaccionar a continuación con al menos un (f) poliisocianato con grupos isocianato unidos a restos de C alifáticos, de modo que se unen entre sí varios de los compuestos hidroxílicos parcialmente acrilados a través de grupos uretano.

Di- y poliisocianatos adecuados (f) son poliisocianatos alifáticos o cicloalifáticos. Pueden utilizarse también mezclas de tales poliisocianatos. Ejemplos de poliisocianatos... [Seguir leyendo]

1. Composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente (A) , que se componen de una mezcla de (A1) al menos un uretanoacrilato como aglutinante hidrófobo, libre de emulsionante, que contiene grupos polimerizables mediante radiación de alta energía y

(A2) al menos un compuesto de poliéster insaturado hidrófilo a base de a) al menos un ácido dicarboxílico insaturado y/o sus anhídridos, b) al menos un compuesto de poli (óxido de alquileno) con un peso molecular de 106 a 2000 Dalton, con al menos 2 grupos hidroxilo terminales y al menos 2 unidades de oxialquileno que se componen al menos al 50 % de unidades de oxietileno, y c) al menos un compuesto hidroxifuncional que presenta por molécula al menos un grupo insaturado polimerizable seleccionado del grupo de los grupos vinilo, alilo, metacrilo o acrilo.

2. Composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizadas porque el uretanoacrilato (A1) está constituido por

d) al menos un compuesto hidroxílico difuncional con al menos 2 grupos oxietileno incorporados por molécula, e) ácido acrílico y/o ácido metacrílico y f) al menos un poliisocianato con grupos isocianato unidos a restos de carbono alifáticos.

3. Composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizadas porque el uretanoacrilato (A1) contiene un estabilizador para impedir una polimerización prematura.

4. Composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizadas porque el estabilizador es 2, 6-di-t-butil-4-metil-fenol.

5. Dispersiones acuosas que contienen combinaciones de aglutinante (A) de acuerdo con la reivindicación 1.

6. Procedimiento para la preparación de la dispersión acuosa de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la composición de aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1 se diluye con agua, ajustándose la viscosidad de pintura deseada y/o combinaciones de aglutinante mediante la cantidad del agua añadida.

7. Procedimiento para diluir la composición de aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en primer lugar se prepara una dispersión al 70 % de la composición de aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1 en agua, añadiéndose a 70 partes en peso de la mezcla de (A1) y (A2) 30 partes en peso de agua corriente con agitación lenta y emulsionándose a continuación durante 2 minutos a una velocidad periférica del disco agitador de aproximadamente 20 m/s por medio de un disolvedor.

8. Procedimiento para la preparación de recubrimientos, caracterizado porque la dispersión acuosa de acuerdo con la reivindicación 5 se aplica sobre un sustrato, porque se elimina el agua y a continuación se endurece.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el sustrato es madera.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el endurecimiento tiene lugar mediante la acción de radiación de alta energía.

11. Uso de las composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente (A) de acuerdo con la reivindicación 1 como adhesivos, masas obturadoras o pinturas.

12. Uso de las composiciones de aglutinante libres de agua y de codisolvente (A) de acuerdo con la reivindicación 1 como componente de reacción de endurecimiento por UV en pinturas al agua libres de disolvente y libres de amina.