Nuevos sistemas de revestimiento de PUR de 2 componentes acuosos para la protección mejorada contra la corrosión.

Agente de revestimiento que comprende

A) del 10 % al 90 % en peso de una dispersión de resina acuosa con funcionalidad hidroxilo y/o amino,

B) del 10 % al 90 % en peso de un poliisocianato modificado con nanopartículas y

C) del 0 % al 60 % en peso de otros coadyuvantes y aditivos conocidos en la tecnología de lacas,en el que las indicaciones de porcentaje se refieren a sólidos de la composición total.

Nuevos sistemas de revestimiento de PUR de 2 componentes acuosos para la protección mejorada contra la corrosión La invención se refiere a nuevos agentes de revestimiento de dos componentes acuosos a base de resinas con funcionalidad hidroxilo y/o amino que pueden diluirse con agua y endurecedores con funcionalidad isocianato modificados con nanopartículas, a un procedimiento para su preparación y a su uso en lacas, revestimientos y masas de obturación, en particular para aplicaciones de protección contra la corrosión.

Los lacas de poliuretano de dos componentes han conseguido una gran importancia en el sector del revestimiento a causa de sus excelentes propiedades. Es desventajoso que para el procesamiento en la mayoría de los casos se requieran mayores cantidades de disolventes orgánicos. Sin embargo, en prácticamente todos los campos de aplicación se requieren cada vez más agentes de revestimiento ricos en sólidos o, sobre todo, también que se puedan diluir con agua para mantener lo más reducidas posibles las emisiones de disolventes y la contaminación del medioambiente asociada a esto.

El uso de agua como disolvente para lacas de poliuretano de dos componentes hasta hace algunos años no pareció

posible sin más, debido a que los grupos isocianato pueden reaccionar no solamente con los grupos hidroxilo de la resina para obtener uretanos, sino también con agua con formación de urea y dióxido de carbono. Por ello, por norma general empeoran el tiempo de procesamiento, la seguridad de aplicación, la obtención de espesores de capa sin burbujas suficientes y las propiedades de resistencia de las lacas y los revestimientos hasta valores ya no adecuados para la práctica.

Sin embargo, en los últimos años se han emprendido cada vez más intentos para reducir estos problemas. En el documento EP-A 358 979 se describe una primera posibilidad de solución, en la que se combinan dispersiones secundarias de polihidroxipoliacrilato seleccionadas con poliisocianatos que presentan grupos isocianato libres para obtener sistemas acuosos de dos componentes.

Entre tanto se ha podido demostrar que este principio se puede transferir también a otras dispersiones de resina con funcionalidad hidroxilo y de este modo se pueden variar las propiedades de las lacas. Por ejemplo, el documento EP-A 557 844 describe revestimientos de poliuretano de dos componentes a base de dispersiones primarias de poliacrilato con funcionalidad hidroxilo, el documento EP-A 543 228 aquéllos a base de dispersiones híbridas de poliéster-poliacrilato, el documento EP-A 741 176 aquéllos a base de resinas alquídicas emulsionadas exteriormente, el documento EP-A 496 205 aquéllos a base de dispersiones de poliéster modificadas con uretano o el documento EP-A 542 105 aquéllos a base de mezclas de distintos tipos de resina.

Como componente poliisocianato se pueden usar en los sistemas de poliuretano acuosos de dos componentes poliisocianatos autoemulsionantes tanto hidrófobos como hidrófilos. Mientras que el uso de poliisocianatos hidrófobos de baja viscosidad conduce a revestimientos de máximas resistencias, los reticulantes hidrófilos por ejemplo poliisocianatos modificados de forma hidrófila mediante reacción con alcoholes de poliéter, tal como están descritos en los documentos EP-A 0 206 059, EP-A 0 540 985 o US-P 5 200 489, o poliisocianatos que contienen grupos sulfonato del tipo mencionado en el documento WO 01/88006, tienen ventajas con respecto a la dispersabilidad y la seguridad de aplicación.

Por los documentos DE 10 2006 054289 y EP 07021690.2 se conocen poliisocianatos que contienen nanopartículas transparentes o traslúcidos, estables coloidalmente que se obtienen mediante modificación de poliisocianatos con aminoalcoxisilanos o aminoalcoxisilanos y polidimetilsiloxanos y adición de nanopartículas. Sin embargo, no están descritos poliisocianatos hidrófilos para su uso en dispersiones acuosas. Tampoco está descrito el uso en agentes de revestimiento acuosos para aplicaciones de protección contra la corrosión.

En general, en revestimientos acuosos de poliuretano es difícil de conseguir una buena protección contra la corrosión, ya que a causa de la elevada hidrofilia inherente al sistema de las sustancias en bruto de revestimiento se 45 requiere transporte de agua así como de electrolitos y con ello se favorece la corrosión.

Ahora, el objetivo de la invención consistía en proporcionar nuevos revestimientos de poliuretano de dos componentes acuosos con protección mejorada contra la corrosión con elevada seguridad de aplicación. Estos nuevos sistemas de revestimiento deberían ser adecuados, en particular, para la aplicación en los ámbitos de lacado de reparación de automóviles, de grandes vehículos e industrial general. Pueden usarse como imprimaciones dado 50 el caso pigmentadas/capas de fondo/adhesivos, cargas, lacas de cubrición y también como lacas transparentes.

Este objetivo se pudo conseguir, sorprendentemente, facilitando los agentes de revestimiento descritos con más detalle a continuación a base de resinas con funcionalidad hidroxilo y/o amino que se pueden diluir con agua y endurecedores con funcionalidad isocianato modificados con nanopartículas o el procedimiento para la preparación de estos agentes de revestimiento.

Son objeto de la presente invención agentes de revestimiento que comprenden A) del 10 % al 90 % en peso de una dispersión de resina acuosa con funcionalidad hidroxilo y/o amino,

B) del 10 % al 90 % en peso de un poliisocianato modificado con nanopartículas y

C) del 0 % al 60 % en peso de otros coadyuvantes y conocidos en la tecnología de lacado,

en los que las indicaciones en porcentaje se refieren a sólidos de la composición total.

También es objetivo de la invención un procedimiento para la preparación de estos agentes de revestimiento acuosos y su uso en lacas, revestimientos, imprimaciones y masas de obturación, en particular para aplicaciones de protección contra la corrosión.

Como componente A) en los agentes de revestimiento de acuerdo con la invención pueden usarse todas las dispersiones de resina habituales en la tecnología de revestimiento de poliuretano de dos componentes acuoso. Tales dispersiones de resina y los procedimientos para su preparación se conocen. Por ejemplo, se trata de las resinas de poliéster habitualmente acuosas o dispersables en agua, resinas de poliacrilato, resinas de poliuretano, resinas de poliurea, resinas de policarbonato o resinas de poliéter, tal como están descritas, por ejemplo, en los documentos EP-A 358 979, EP-A 469 389, EP-A 496 205, EP-A 557 844, EP-A 583 728, WO 94/03511, WO 94/20559, WO 94/28043 o WO 95/02005. También es posible el uso de dispersiones híbridas discrecionales o mezclas discrecionales de distintas dispersiones.

Se obtienen dispersiones de poliacrilato con funcionalidad hidroxilo secundarias adecuadas A1) mediante copolimerización de compuestos insaturados (monómeros) en disolventes, neutralización de grupos potencialmente iónicos incluidos y dispersión en agua.

Son monómeros adecuados para la preparación de dispersiones de poliacrilato secundarias A1) , por ejemplo, monómeros polimerizables por radicales con funcionalidad carboxilo tales como, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de !-carboxietilo, ácido crotónico, ácido fumárico, (anhídrido de) ácido maleico, ácido itacónico o éster monoalquílico de ácidos dibásicos o anhídridos tales como, por ejemplo, éster monoalquílico de ácido maleico. Preferentemente se usan ácido acrílico o ácido metacrílico.

Son monómeros no funcionales adecuados (met) acrilato de ciclohexilo, (met) acrilatos de ciclohexilo sustituidos en el anillo con grupos alquilo, (met) acrilato de 4-terc-butilciclohexilo, (met) acrilato de norbornilo, (met) acrilato de isobornilo, éster de ácido (met) acrílico con restos de hidrocarburo C1-C18 en la parte de alcohol, por ejemplo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de iso-butilo, metacrilato de iso-butilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de metilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de terc-butilo, acrilato de estearilo, metacrilato de estearilo, acrilato de norbornilo y/o metacrilato de norbornilo.

Son monómeros con funcionalidad hidroxilo adecuados, por ejemplo, ésteres de ácido (met) acrílico con funcionalidad OH con restos de hidrocarburos C1-C18 en la parte de alcohol tales como, por ejemplo, metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo, acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, acrilato de hidroxibutilo o metacrilato de hidroxibutilo.

También son adecuados hidroximonómeros... [Seguir leyendo]

1. Agente de revestimiento que comprende A) del 10 % al 90 % en peso de una dispersión de resina acuosa con funcionalidad hidroxilo y/o amino, B) del 10 % al 90 % en peso de un poliisocianato modificado con nanopartículas y C) del 0 % al 60 % en peso de otros coadyuvantes y aditivos conocidos en la tecnología de lacas,

en el que las indicaciones de porcentaje se refieren a sólidos de la composición total.

2. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en A) se usan dispersiones de resina con funcionalidad hidroxilo que presentan con respecto a la resina sólida un contenido de grupos hidroxilo del 0, 5 % al 7, 0 % en peso e índices de acidez inferiores a 50 mg de KOH/g.

3. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en B) se usan mezclas de poliisocianato modificadas con nanopartículas a base de diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos con una funcionalidad NCO promedio de al menos 2, 1 y un contenido de grupos isocianato (calculado como NCO; peso molecular = 42) del 2, 0 % al 24, 0 % en peso que se pueden obtener mediante reacción de

a1) dado el caso un componente poliisocianato hidrófobo y

a2) un componente poliisocianato modificado de forma hidrófila con b) alcoxisilanos de fórmula (I)

Q-Z-SiXnY3-n (I)

en la que Q es un grupo reactivo frente a isocianatos, X es un grupo hidrolizable Y es grupos alquilo iguales o distintos Z es un grupo alquileno C1-C12 y n es un número entero de 1 a 3, inclusión posterior mediante dispersión de c) preferentemente partículas inorgánicas modificadas superficialmente con un tamaño de partícula medio determinado mediante dispersión de luz dinámica en ponderación de número de partículas inferior a 200 nm y dado el caso adición de d) disolvente 4. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque en a1) se usan poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos con grupos isocianato unidos exclusivamente de forma alifática y/o cicloalifática.

5. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque en a2) se usan poliisocianatos modificados de forma hidrófila que comprenden al menos un poliisocianato de partida hidrófobo a1) así como al menos un emulsionante iónico y/o no iónico e) .

6. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque como emulsionante e) se usan productos de reacción e1) de los poliisocianatos a1) con alcoholes de poliéter hidrófilos.

7. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque como emulsionante e) se usan productos de reacción e2) de diisocianatos monoméricos o mezclas de diisocianatos con alcoholes de monometiléter de polietilenglicol puros que presentan como media estadística de 5 a 50, preferentemente de 5 a 25 unidades de óxido de etileno.

8. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque como emulsionante e) se usan productos de reacción e3) tal como se obtienen mediante mezclado y reacción de los emulsionantes de poliéteruretano e2) con los poliisocianatos a1) en presencia de catalizadores y formación de alofanato.

9. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque como emulsionante e) se usan productos de reacción e4) de los poliisocianatos a1) con ácido 2- (ciclohexilamino) -etanosulfónico y/o ácido 3 (ciclohexilamino) -propanosulfónico.

10. Agente de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque como emulsionante e) se usan fosfatos de alquilfenolpoliglicoléter, fosfonatos de alquilfenolpoliglicoléter, fosfatos de poliglicoléter de alcohol graso, fosfonatos de poliglicoléter de alcohol graso, sulfatos de alquilfenolpoliglicoléter o sulfatos de poliglicoléter de alcohol graso neutralizados con aminas terciarias.

11. Agente de revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque en b) se usan alcoxisilanos de acuerdo con fórmula (I) en la que

X es un grupo alcoxilo o hidroxilo,

Y es un grupo alquilo C1-C4 lineal o ramificado, Z es un grupo alquileno C1-C4 lineal o ramificado y Q es un grupo que reacciona frente a isocianatos con formación de uretano, urea o tiourea.

12. Agente de revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 11, caracterizado porque en c) se usan óxidos inorgánicos, óxidos mixtos, hidróxidos, sulfatos, carbonatos, carburos, boruros y nitruros de elementos del grupo principal II a IV y/o elementos del grupo secundario I a VIII del sistema periódico incluyendo los lantánidos.

13. Agente de revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 12, caracterizado porque las partículas usadas en c) están modificadas superficialmente.

14. Revestimientos obtenibles mediante el uso de agentes de revestimiento de acuerdo con una de las 10 reivindicaciones 1 a 13.