Procedimiento de fabricación de sistemas de recubrimiento acuosos a base de resinas de poliuretano diluibles en agua.

Procedimiento de fabricación de sistemas de recubrimiento acuosos en el que al menos un componente no acuoso que contiene una resina de poliuretano diluible en agua que puede obtenerse mediante reacción de A1) al menos un policarbonato poliol de peso molecular Mn de 400 a 6000 Da,

A2) dado el caso un poliesterpoliol distinto del componente (A1) de peso molecular numérico medio Mn de 400 a 6000 Da,

A3) dado el caso un compuesto de bajo peso molecular que contiene dos o más grupos hidroxilo y/o amino de peso molecular de 62 a 400 Da,

A4) dado el caso un compuesto que es monofuncional con respecto a la reacción con grupos NCO o que contiene átomos de hidrógeno activos de distinta reactividad, encontrándose estos constituyentes en cada caso en los extremos de la cadena de polímeros que contienen grupos uretano,

A5) 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

A6) uno o varios poliisocianatos,

conteniendo la resina de poliuretano producida un contenido de grupos carbonato O(C≥O)O incorporados del 5,8 al 20,0 % en peso y siendo el contenido de sólidos de al menos el 70 % en peso, estando constituido el resto que falta hasta el 100 % en peso por disolventes inertes frente a grupos isocianato, así como dado el caso coadyuvantes y aditivos habituales en barnices,

se incorpora a una fase acuosa que contiene al menos una dispersión de poliuretano acuosa con un contenido de OH de< 0,5 % en peso y dado el caso coadyuvantes y aditivos y, a continuación, se dispersan en este barniz de base acuoso al menos un componente reticulante, así como dado el caso otros coadyuvantes y aditivos.

Procedimiento de fabricación de sistemas de recubrimiento acuosos a base de resinas de poliuretano diluibles en agua

La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de resinas de poliuretano no acuosas, disueltas, dispersables en agua, con un contenido de grupos carbonato alto, así como a su uso.

"El efecto de suavidad al tacto", en el contexto de la presente invención, se refiere a una sensación al tacto (háptica) particular de la superficie barnizada. Esta háptica se puede explicar con términos como sedoso, suave, gomoso o cálido, mientras que, por ejemplo, la superficie de una carrocería de automóvil barnizada o también una placa de plástico (por ejemplo ABS, makrolon) no barnizada o recubierta con una capa transparente o de cubierta o de plexiglás es fría y lisa. En el documento EPA 0529094 se describe, por ejemplo, un recubrimiento de superficie basado en disolvente con un efecto de suavidad al tacto, obteniéndose esta háptica en este caso mediante la combinación de una resina de uretano con partículas elásticas o un material inorgánico poroso.

Los agentes de recubrimiento acuosos modernos pueden sustituir en muchas aplicaciones a aglutinantes disueltos en disolventes orgánicos. Para algunas aplicaciones con perfiles de exigencias especiales, tales como, por ejemplo, el barnizado de sustratos, en particular de sustratos de plástico con barnices con efecto de suavidad al tacto, los aglutinantes acuosos son, hasta la fecha, no obstante, inadecuados para cumplir con todas las exigencias establecidas, en particular también con respecto a las propiedades de resistencia de la película. Por lo tanto, por ejemplo en el documento EP-A 0 358 979 se describen sistemas reactivos de poliuretano de dos componentes a base de dispersiones secundarias de polímeros de vinilo y reticulantes de poliisocianato, que presentan ya un nivel de propiedades bueno, en particular con respecto a la resistencia a disolventes y productos químicos. De todas las maneras, no se puede lograr con estos agentes de recubrimiento la háptica de suavidad al tacto exigida.

En el documento EP-A 0 669 352 se describen dispersiones de poliesterpoliuretano acuosas especiales que, en combinación con resinas de reticulantes, así como dado el caso dispersiones de poliuretano lineales exentas de grupos hidroxilo, pueden endurecerse dando recubrimientos con un efecto de suavidad al tacto bueno, una buena mecánica de película y una resistencia a disolventes generalmente satisfactoria. Para algunas aplicaciones, no obstante, son las propiedades de resistencia, en particular la resistencia frente a la leche solar, aún susceptibles de mejora.

En el documento EP-A 0 926 172 se describen barnices de poliuretano de dos componentes (2K) en los que mediante el uso de poliisocianatos modificados con ésteres especiales se puede mejorar la resistencia frente a la leche solar (penetración en la película con deterioro o despegado). A este respecto, como aglutinantes se usan mezclas de dispersiones de poliesterpoliol hidrofilizadas con carboxilato y/o sulfonato con dispersiones de poliuretano hidrofilizadas con carboxilato y/o sulfato físicamente secantes.

Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento de fabricación de una resina de poliuretano nueva que pueda procesarse para dar agentes de recubrimiento acuosos que presenten unas propiedades de resistencia buenas, en particular frente al deterioro por la acción de la leche solar ("resistencia a la loción de bronceado") y simultáneamente un efecto de suavidad al tacto destacado. Además, las resinas de poliuretano deberían poder procesarse sin problemas con los poliisocianatos hidrofilizados o no hidrofilizados disponibles comercialmente para dar sistemas de barniz.

Un objetivo de la presente invención es un procedimiento de fabricación de sistemas de recubrimiento acuosos en el que la resina de poliuretano diluible en agua que puede obtenerse mediante reacción de

A1) al menos un policarbonato poliol de peso molecular Mn de 400 a 6.000 Da,

A2) dado el caso un poliesterpoliol distinto del componente (A1) de peso molecular numérico medio Mn de 400 a 6.000 Da,

A3) dado el caso un compuesto de bajo peso molecular que contiene dos o más grupos hidroxilo y/o amino de peso molecular de 62 a 400 Da,

A4) dado el caso un compuesto que es monofuncional con respecto a la reacción con grupos NCO o que contiene átomos de hidrógeno activos de distinta reactividad, encontrándose estos elementos constituyentes en cada caso en los extremos de la cadena de polímeros que contienen grupos uretano,

A5) 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

A6) uno o varios poliisocianatos,

conteniendo la resina de poliuretano producida un contenido de grupos carbonato 0(C=0)0 incorporados del 5,8 al 20,0 % en peso, preferentemente del 7,0 al 14,0 % en peso, de modo particularmente del 8,0 al 12,0 % en peso, y siendo el contenido en sólidos de al menos el 70 % en peso, estando constituido el resto que falta hasta el 100 % en

peso por disolventes inertes frente a grupos isocianatos, así como dado el caso coadyuvantes y aditivos habituales en barnices, se incorpora a una fase acuosa que contiene al menos una dispersión de poliuretano acuosa con un contenido de OH de < 0,5 % en peso y dado el caso coadyuvantes y aditivos y, a continuación, se dispersa en este barniz de base acuoso al menos un componente reticulante, así como dado el caso otros coadyuvantes y aditivos.

Las resinas de poliuretano diluibles en agua poseen en general un peso molecular promedio Mn de 1.000 a 30.000 Da, preferentemente de 1.500 a 10.000 Da, un índice de acidez de 10 a 80, preferentemente de 15 a 40 mg de KOH/g y un contenido de OH del 0,5 al 5 % en peso, preferentemente del 1,0 al 3,5 % en peso. El contenido en sólidos de las resinas de poliuretano es al menos del 50 % en peso, preferentemente al menos el 70 % en peso y de modo particularmente preferente del 75 al 90 % en peso. El resto que falta hasta el 100 % en peso está constituido por disolventes inertes frente a grupos isocianato, así como dado el caso coadyuvantes y aditivos habituales en barnices.

El poliuretano posee habitualmente un contenido de OH < 0,2 % en peso.

Las resinas de poliuretano están constituidas por

A1) del 25 al 80 % en peso, preferentemente del 30 al 70 % en peso, de al menos un policarbonato poliol de peso molecular Mn de 400 a 6.000 Da, que presenta un contenido en grupos carbonato de al menos el 10 % en peso,

A2) del 0 al 60 % en peso, preferentemente del 10 al 50 % en peso, de al menos un poliesterpoliol distinto del componente (A1) de peso molecular numérico medio Mn de 400 a 6.000 Da,

A3) del 0 al 20 % en peso, preferentemente del 1 al 15 % en peso, de al menos un compuesto de bajo peso molecular que contiene dos o más grupos hidroxilo y/o amino de peso molecular de 60 a 400 Da,

A4) del 0 al 10 % en peso, preferentemente el 0 % en peso, de al menos un compuesto que es monofuncional con respecto a la reacción con grupos NCO o que contiene átomos de hidrógeno activos de distinta reactividad, encontrándose estos elementos constituyentes en cada caso en los extremos de la cadena de polímeros que contienen grupos uretano,

A5) del 2 al 10 % en peso, preferentemente del 3 al 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

A6) del 5 al 50 % en peso, preferentemente del 8 al 30 % en peso, de uno o varios poliisocianatos,

siendo la suma de los componentes el 100 % en peso.

Como componente (A1) se consideran policarbonatos que presentan grupos hidroxilo de peso molecular Mn de 400 a 6.000 Da, preferentemente de 600 a 3.000 Da, que pueden obtenerse, por ejemplo, mediante reacción de derivados de ácido carbónico, por ejemplo carbonato de difenilo, carbonato de dimetilo o fosgeno con polioles, preferentemente dioles. Como dioles de este tipo se consideran, por ejemplo, etilenglicol, 1,2- y 1,3-propanodiol, 1,3- y 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, neopentilglicol, 1,4-bishidroximetilciclohexano, 2-metil-1,3- propanodiol, 2,2,4-trimetilpentanodioM ,3,dipropilenoglicol, polipropilenglicoles, dibutilenglicol, polibutilenglicoles, bisfenol A, tetrabromobisfenol A, pero también dioles modificados con lactona. Preferentemente el componente de diol contiene del 40 al 100 % en peso de hexanodiol, preferentemente 1,6-hexanodiol y/o derivados de hexanodiol, preferentemente los que además de grupos OH terminales presentan grupos éstero éter, por ejemplo productos que se han obtenido mediante reacción... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de fabricación de sistemas de recubrimiento acuosos en el que al menos un componente no acuoso que contiene una resina de poliuretano diluible en agua que puede obtenerse mediante reacción de

A1) al menos un policarbonato poliol de peso molecular Mn de 400 a 6000 Da,

A2) dado el caso un poliesterpoliol distinto del componente (A1) de peso molecular numérico medio Mn de 400 a

6000 Da,

A3) dado el caso un compuesto de bajo peso molecular que contiene dos o más grupos hidroxilo y/o amino de peso molecular de 62 a 400 Da,

A4) dado el caso un compuesto que es monofuncional con respecto a la reacción con grupos NCO o que contiene 10 átomos de hidrógeno activos de distinta reactividad, encontrándose estos constituyentes en cada caso en los extremos de la cadena de polímeros que contienen grupos uretano,

A5) 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

A6) uno o varios poliisocianatos,

conteniendo la resina de poliuretano producida un contenido de grupos carbonato 0(C=0)0 incorporados del 5,8 al 20,0 % en peso y siendo el contenido de sólidos de al menos el 70 % en peso, estando constituido el resto que falta hasta el 100 % en peso por disolventes inertes frente a grupos isocianato, así como dado el caso coadyuvantes y aditivos habituales en barnices,

se incorpora a una fase acuosa que contiene al menos una dispersión de poliuretano acuosa con un contenido de 20 OH de < 0,5 % en peso y dado el caso coadyuvantes y aditivos y, a continuación, se dispersan en este barniz de base acuoso al menos un componente reticulante, así como dado el caso otros coadyuvantes y aditivos.

2. Uso del sistema de recubrimiento acuoso que puede obtenerse según la reivindicación 1 para producir barnices con efecto de suavidad al tacto.

3. Uso del sistema de recubrimiento acuoso según la reivindicación 2 en el barnizado de plásticos o en el barnizado 25 de madera.