ES2266293T3 - Composicion de pintura que se aplica en estado fundido. - Google Patents
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Abstract
Composición de pintura que se aplica en caliente en estado fundido, termoendurecible, (composición ¿hot melt¿), caracterizada porque la composición de revestimiento que se aplica en caliente en estado fundido tiene una Tg inferior a 5ºC y una viscosidad inferior a 2000 mPa.s, medida a 80ºC y a una tasa de cizallamiento de 10 s-1.
Description
Composición de pintura que se aplica en estado
fundido.
La invención se refiere a una composición de
pintura que se aplica en caliente en estado fundido,
termoendurecible, (composición "hot melt") y a un
método de aplicación para tales composiciones de pintura que se
aplican en caliente. Típicamente, las composiciones de pintura que
se aplican en caliente, en estado fundido, se calientan en primer
lugar hasta que se alcanza la viscosidad de aplicación necesaria.
Posteriormente, se aplican las composiciones y se curan, por
ejemplo elevando más la temperatura hasta la temperatura de curado.
En general, los revestimientos de pinturas aplicables en estado
fundido están sustancialmente libres de compuestos orgánicos
volátiles (VOC, por sus siglas en inglés).
El documento de la patente EP-A
0 604 815 describe una composición para revestimiento,
termoendurecible, libre de disolventes, para la impresión en
pantallas de seda. La composición del revestimiento comprende una
mezcla de resinas epoxi sólidas y líquidas y tiene una alta
viscosidad lo que hace que esta composición de revestimiento o
pintura no sea adecuada para su uso en técnicas de aplicación que
necesitan una viscosidad baja, como la pintura o revestimiento
"en cortina".
Las técnicas de aplicación como la pintura "en
cortina" son útiles específicamente cuando tienen que aplicarse
capas delgadas del revestimiento. Un ejemplo concreto de una
aplicación que necesita capas de película delgada es el
revestimiento del respaldo de espejos, en el que hay que aplicar un
revestimiento a la parte trasera de una capa metálica brillante de
espejos, a fin de protegerlos frente a la corrosión y a los impactos
mecánicos y químicos. Estos revestimientos del dorso de espejos se
aplican, generalmente, en una o más capas que tienen un espesor del
orden de aproximadamente 20-100 micras.
Hasta ahora, las composiciones de pintura
utilizadas en las técnicas que requieren baja viscosidad, tal como
el revestimiento de la parte trasera de espejos descrito en el
documento de la patente EP-A 0 562 660, han
contenido disolventes. Sin embargo, el empleo de composiciones de
pintura que tienen como base disolventes cada vez se encuentra con
problemas medioambientales más graves. El contenido de disolventes
debe ser reducido al mínimo, tanto por razones medioambientales
como por razones económicas. Para conseguir las propiedades
anticorrosivas, los revestimientos de la parte trasera de espejos
contienen generalmente inhibidores de la corrosión, la mayoría de
los cuales son perjudiciales para la salud de las personas y para el
medio ambiente.
El objetivo de la invención es proporcionar una
composición de revestimiento libre de VOC que se pueda usar a
temperaturas de aplicación entre 100 y 160ºC, o incluso a
temperaturas inferiores, utilizando técnicas de aplicación que
necesiten baja viscosidad, tal como el revestimiento en cortina o
mediante pulverizadores.
El objetivo de la invención se consigue con una
composición de pintura que se aplica en caliente en estado fundido
que tiene una Tg por debajo de 5ºC, preferentemente por debajo de
-20ºC, y una viscosidad por debajo de 2000 mPa.s, preferentemente
por debajo de 600 mPa.s, medida a 80ºC y a una tasa de cizallamiento
de 10 s^{-1}. Se ha encontrado que tales composiciones aplicables
en caliente en estado fundido, a diferencia de las pinturas
previamente existentes que se aplican en caliente en estado fundido,
resultan adecuadas para las técnicas de aplicación que necesitan
una baja viscosidad, sin necesidad de añadir disolventes. Como
consecuencia de la baja viscosidad de la composición de pintura que
se aplica en caliente en estado fundido de la invención, se pueden
utilizar temperaturas de aplicación relativamente bajas, inferiores,
por ejemplo, a 120ºC, manteniendo, no obstante, buenas propiedades
de la pintura, como flujo o
aspecto. La composición según la invención puede ser, por ejemplo, sólida o líquida a la temperatura ambiente.
aspecto. La composición según la invención puede ser, por ejemplo, sólida o líquida a la temperatura ambiente.
En una realización preferida de la composición
de pintura que se aplica en caliente en estado fundido de la
invención, la composición incluye, al menos, un aglutinante amorfo
que tiene una Tg inferior a 5ºC, preferentemente inferior a -20ºC
y/o al menos un aglutinante cristalino o semicristalino que tiene un
punto de fusión o intervalo de fusión inferior a 150ºC. Los
aglutinantes cristalinos y/o semicristalinos se caracterizan
generalmente por un cambio de fase agudo que da como resultado
viscosidades del fundido muy bajas tras la fusión. Asimismo, se
pueden usar combinaciones de aglutinantes amorfos y
(semi)cristalinos. Se puede ajustar fácilmente al nivel
requerido la viscosidad del fundido de la composición de pintura que
se aplica en caliente en estado fundido combinando aglutinantes
amorfos con aglutinantes (semi)cristalinos. De manera
opcional, el aglutinante puede tener una estructura dendrítica o
muy ramificada
A fin de examinar si un aglutinante es
cristalino, semicristalino o amorfo, se pueden detectar estos tipos
de cambios de fase mediante calorimetría diferencial de barrido o
DSC (por sus siglas en inglés), según se describe en
Enciclopedia of Polymer Science and Engineering, volumen 4,
páginas 482-519, 1986 (Wiley Interscience). Se
considera que un aglutinante es amorfo cuando muestra una
temperatura de transición vítrea (Tg) perceptible y no tiene picos
de cristalización o fusión. Se considera que una resina es
semicristalina si muestra una Tg apreciable y al menos un pico de
fusión. En general, cuando se observan en una curva DSC diferentes
picos de fusión se especifican estos múltiples picos como un
intervalo de fusión. Si un aglutinante no presenta ninguna Tg en un
barrido de calentamiento desde -60ºC, sino solamente un pico agudo
de fusión, se considera que el aglutinante es cristalino.
El aglutinante de la composición de pintura que
se aplica en caliente en estado fundido puede ser, por ejemplo, una
resina alquídica, una resina acrílica, una resina poliéster, una
resina o aceite de uretano, un polímero vinílico, un polímero
halovinílico, una resina fenol-formaldehído, una
resina aminíca, una resina epoxi o modificaciones o combinaciones
de dichos compuestos.
El aglutinante o bien es autoreticulante, o bien
se usa combinado con el correspondiente agente de reticulado, por
ejemplo, isocianatos bloqueados o sin bloquear o agentes de
reticulado aminofuncionales (con funciones amina). Ejemplos
adecuados de agentes de reticulado aminofuncionales son, por
ejemplo, resinas melamina-formaldehido como
hexametoximetilolmelamina (HMMM) o trisalcoxicarbonilaminotriazina
(TACT) o derivados suyos. Resinas HMMM comercialmente disponibles
son, por ejemplo, Beetle® 370, Beetle® 3745 y Beetle® 3747, todas
ellas vendidas por BIP. Isocianatos apropiados son, por ejemplo,
Desmodur® N3300, vendido por Bayer y Vestanat® T1890, que
comercializa Creanova.
Aglutinantes que reaccionan con estos agentes de
reticulado aminofuncionales o de tipo isocianato son, por ejemplo,
aglutinantes hidroxifuncionales (con funciones hidroxi).
Aglutinantes hidroxifuncionales preferidos son polioles acrílicos,
polieterpolioles, y poliesterpolioles. Ejemplos de poliesterpolioles
adecuados son Desmophen® 670, 800, 1155 y Desmophen® VPLS 2249/1,
todos ellos comercializados por Bayer. Un ejemplo apropiado de un
poliol dendrítico es Boltorn® H10, que comercializa Perstorp
Specialty Chemicals.
Los sistemas de reticulado poliol/isocianato son
muy reactivos como tales. Una manera adecuada de evitar el curado
prematuro es utilizar isocianatos bloqueados interna o externamente.
Un ejemplo de agente de reticulado de tipo poliisocianato bloqueado
internamente es una poliuretanodiona cicloalifática basada en
isoforondiisocianato, Vestagon® EP-BF 1320, que
comercializa Creanova.
Otra manera de evitar el reticulado prematuro de
tales sistemas de reticulación altamente reactivos es el empleo de
sistemas de dos componentes, lo que hace necesario el almacenamiento
por separado de los componentes reactivos y un equipo de aplicación
especial. Los componentes reactivos se mezclan entre sí justo antes
de la aplicación o en la misma, por ejemplo mediante una pistola de
pulverización de dos componentes. Un dispositivo tal de dos
componentes no solo es adecuado para sistemas de reticulado
isocianato/poliol que utilizan isocianatos sin bloquear, sino
también para otros sistemas de reticulado altamente reactivos, por
ejemplo para sistemas de reticulado epoxi/amina y
acriloil/amina.
Las composiciones de pintura o revestimientos
que se aplican en caliente en estado fundido basadas en la química
poliol/isocianato tienen la ventaja de combinar un nivel bajo de
VOC, o incluso una ausencia total de VOC, con un alto nivel de
rendimiento de las películas. Tales composiciones que se aplican en
caliente en estado fundido son especialmente adecuadas para usarlas
en la industria del automóvil.
Otra clase de aglutinantes adecuados la
constituyen las resinas epoxi, opcionalmente combinadas con
compuestos que contienen grupos epoxireactivos, por ejemplo aminas,
ácidos y/o anhídridos policarboxílicos.
Resinas epoxi especialmente adecuadas son, por
ejemplo, Epikote® 828, Epikote® 1001 y Epikote® 1002. Las resinas
epoxi viscosas, tal como Epikote® 1004 deberían usarse,
preferentemente, en cantidades más pequeñas con el fin de obtener
la viscosidad deseada. Todas las resinas previamente mencionadas de
la gama Epikote® son comercializadas por la compañía Shell
Chemicals.
Si se incluyen resinas epoxi en la composición
de revestimiento o pintura que se aplica en caliente en estado
fundido según la presente invención, se prefiere utilizar un
compuesto que contenga grupos cianamida y/o sus derivados, tales
como diciandiamida, diciandiamidas aceleradas, diciandiamidas
sustituidas o amidinas cíclicas. Los revestimientos para la parte
trasera de espejos formulados con compuestos con grupos funcionales
cianamida tienen la ventaja de que pueden formar un complejo con
los iones de plata presentes en la capa brillante del espejo
especialmente si esta capa está libre de cobre. Esto mejora las
propiedades anticorrosivas del revestimiento. En este caso se puede
disminuir o incluso eliminar la adición de pigmentos anticorrosivos.
A este respecto, la diciandiamida da óptimos resultados. Cuando se
usan grupos cianamida y/o sus derivados en la composición de
pintura según la presente invención en una aplicación para el dorso
de espejos, se observa que se mejora la adherencia a las capas de
plata. Esto permite la formulación de revestimientos para el dorso
de espejos sin compuestos con grupos funcionales silano, los cuales
son comúnmente usados en los sistemas habituales en la técnica
anterior para mejorar la adherencia.
La viscosidad necesaria del fundido de la
composición se puede modificar y ajustar mediante la optimización
de las propiedades del aglutinante, como el peso molecular y la
estructura molecular. Preferentemente, el peso molecular promedio
del aglutinante o aglutinantes, Mn, está comprendido entre 1000 y
10000 g/mol, más preferentemente entre 2000 y 6000 g/mol.
Otra forma de ajustar la viscosidad de la
composición es mediante el empleo de diluyentes reactivos.
Generalmente, los diluyentes reactivos son compuestos de bajo peso
molecular que presentan viscosidad baja y actúan como disolventes
durante la formulación y el procesado del revestimiento.
A diferencia de los disolventes no reactivos,
los diluyentes reactivos pueden copolimerizarse con un aglutinante
o con otro constituyente que esté presente en la composición que se
aplica en caliente en estado fundido. El peso molecular promedio de
los diluyentes reactivos es inferior, en general, a 1000 g/mol,
preferentemente inferior a 500 g/mol. La cantidad de grupos
funcionales, la funcionalidad, del diluyente reactivo es al menos
uno, preferentemente dos o más, en cuyo caso los diluyentes
reactivos pueden actuar como potenciadores de reticulado. Ejemplos
de diluyentes reactivos apropiados son: glicidiléteres,
alquilencarbonatos, oxetanos, aceites epoxidizados, polioles y/o
sus modificaciones como polioles alcoxilados, de baja viscosidad.
Ejemplos adecuados de glicidiléteres son
ciclohexano-dimetanol-diglicidiléter,
como el Araldite® DY 0395 y
trimetilolpropano-triglicidiléter, como el
Araldite® DY 0396; ambos productos Araldite® son comercializados por
Ciba Specialty Chemicals. Ejemplos apropiados de polioles son el
trimetilolpropano y polioles alcoxilados, tal como el Polyol TP30®,
un trimetilolpropano etoxilado, suministrado por Perstop Specialty
Chemicals. Ejemplos adecuados de alquilencarbonatos son
etilencarbonato y propilencarbonato.
La composición según la invención es
sustancialmente libre de VOC (compuestos orgánicos volátiles, por
sus siglas en inglés). En principio, no se necesita ningún
disolvente adicional cuando se prepara la composición. Además el
contenido residual de disolventes producido en el proceso de
fabricación de cualquiera de los ingredientes no debería superar el
5% en peso.
Como se ha descrito previamente en el texto, se
pueden utilizar sistemas de reticulado altamente reactivos en
sistemas de dos componentes que se aplican en caliente en estado
fundido. Sin embargo los revestimientos que se aplican en caliente
en estado fundido se manejan de manera más sencilla como sistemas de
un componente, utilizando un agente de reticulado que es reactivo
con el aglutinante solo a una temperatura superior a la de
aplicación. En tales sistemas, resulta esencial un buen equilibrio
entre estabilidad química y reactividad.
Si la estabilidad química no es óptima, por
ejemplo debido a una reactividad intrínseca demasiado alta, el
reticulado se podría producir prematuramente, esto es, antes de que
se aplique el revestimiento al sustrato, lo que da como resultado
la obstrucción o atasco del equipo de aplicación usado y malas
propiedades de los revestimientos.
Una buena estabilidad química producto de una
baja reactividad puede producir un proceso de curado demasiado
lento para satisfacer requisitos normales. En tales casos, para
aumentar la reactividad se podría incluir un catalizador. La
elección del catalizador depende de la química del reticulado en la
formulación que se aplica en caliente en estado fundido. Se puede
obtener un buen equilibrio entre estabilidad química y reactividad
escogiendo un catalizador adecuado. Si se emplea un catalizador,
está presente, preferentemente, en una cantidad de
0,5-5% en peso sobre el total de la formulación. Una
cantidad óptima de catalizador es de 1 a 3% en peso sobre el total
de la formulación. El catalizador podría ser un ácido, una base o
una combinación de ellos, dependiendo del tipo de química de
reticulado de la composición de revestimiento que se aplica en
caliente en estado fundido.
Preferentemente, el catalizador está latente o
bloqueado. El uso de catalizadores latentes o bloqueados es una
manera eficaz de evitar el reticulado prematuro. Para controlar la
actividad se pueden usar diferentes mecanismos y agentes de
bloqueo, tales como alcoholes, agua, ácidos volátiles y compuestos
que se descomponen por la radiación UV. El catalizador podría
desbloquearse por ejemplo aumentando la temperatura. Un ejemplo
adecuado de esto es
diaza[4.3.0]bicicloundec-7-eno
bloqueado con ácido fórmico o benzoico, como se describe en el
documento de la patente de Estados Unidos US 5.219.958. Otro
catalizador que se desbloquea mediante calentamiento es, por
ejemplo, Dyhard® UR 500, que es un catalizador de base amina,
bloqueado con un isocianato. Este tipo de catalizador es
especialmente adecuado para equilibrar la estabilidad química y la
reactividad de una composición de pintura o revestimiento que se
aplica en caliente en estado fundido, basada en una resina epoxi y
una poliamina tal como diciandiamida. Catalizadores latentes
apropiados son, por ejemplo, ácidos ámicos (ácidos
carbamoilcarboxílicos), derivados de anhídridos de ácidos
carboxílicos y diaminas. Cuando se calientan, estos ácidos ámicos
zwitteriónicos experimentan una ciclación intramolecular
térmicamente inducida a imidas, las cuales pueden catalizar
diversas reacciones.
Se describe la preparación de estos
catalizadores de aminas latentes en Latent Amine Catalysts for
Epoxi-Carboxy Hybrid Powder Coatings.
Investigations on Phase Change Control of Reactivity, por S.P.
Pappas, V. D. Kuntz y B.C. Pappas, Journal of Coatings Technology,
volumen 63, número 796, mayo 1991.
Si la composición se basa en un mecanismo de
reticulado inducido por ácido, como el reticulado amino/poliol, la
composición de revestimiento puede comprender, opcionalmente, un
catalizador ácido. Ejemplos de catalizadores de tipo ácido son el
ácido paratoluensulfónico y el ácido dodecilbencenosulfónico. Un
ejemplo de catalizador ácido bloqueado es Nacure® 3525, disponible
comercialmente en King Industries, que está basado en el ácido
dinonilnaftalendisulfónico.
La composición de pintura que se aplica en
caliente en estado fundido según la invención puede comprender
pigmentos y/o aditivos, como cargas o rellenos, agentes de
dispersión, agentes desgasificantes, promotores de adherencia,
agentes matificadores, tensioactivos, promotores de flujo o
ceras.
La composición de pintura o revestimiento que se
aplica en caliente en estado fundido descrita se puede preparar con
equipos conocidos habitualmente en la industria de las pinturas. En
general, todas las materias primas, excepto los agentes de
reticulado y los catalizadores, se mezclan juntos en un recipiente
con un sistema de disolución de alta velocidad, a temperatura
ambiente o a temperaturas elevadas. En una etapa opcional siguiente,
se dispersan los pigmentos en un equipo de mezcla y dispersión de
alto cizallamiento, tal como un molino de perlas o uno de arena.
Finalmente, se añaden los agentes de reticulado y los catalizadores
opcionales y el conjunto se mezcla bien hasta obtener una mezcla
homogénea. En los casos en los que el tiempo de contacto entre los
componentes reactivos deba mantenerse reducido al mínimo, se puede
usar un equipo de dispersión que tenga un tiempo de residencia
corto. Un equipo adecuado en el que se pueden mezclar de manera muy
eficaz componentes reactivos en un corto período de tiempo es un
extrusionador u otro equipo basado en la tecnología
rotor/estator.
La composición de pintura o revestimiento que se
aplica en caliente en estado fundido se puede aplicar mediante un
método que comprende los pasos siguientes:
- -
- calentar la composición hasta que se alcance la temperatura de aplicación;
- -
- aplicar la composición como una capa de revestimiento sobre un sustrato y
- -
- calentar el revestimiento aplicado hasta al menos su temperatura de curado hasta que se produzca un curado completo.
La etapa de calentamiento puede llevarse a cabo,
por ejemplo, en recipientes calientes, tras lo cual se suministra
la composición a un aplicador calentado.
La composición de pintura o revestimiento que se
aplica en caliente en estado fundido es particularmente útil para
técnicas de aplicación que necesitan una viscosidad baja, tales como
el revestimiento en cortina, en el cual la composición calentada
fluye a través de una estrecha rendija horizontal sobre un sustrato
que pasa por debajo de la rendija. Otras técnicas de aplicación que
necesitan baja viscosidad para las cuales se puede utilizar la
composición de revestimiento son, por ejemplo las técnicas de
rodillo o pulverizador calientes. Los rodillos calientes se usan
por ejemplo para aplicar revestimientos de bobinas. Si se desea,
también se pueden usar otras técnicas de aplicación en las cuales
la viscosidad es menos importante, como la aplicación con
moldes.
En el caso de sistemas de dos componentes, los
mismos se calientan preferentemente por separado. El calentamiento
de la composición se puede llevar a cabo en cualquier equipo
adecuado de fusión o calentamiento. La composición caliente se
puede suministrar al aplicador a través de un conducto calentado,
por medio de una bomba adecuada. Cuando se utiliza un sistema de
dos componentes, antes de la aplicación se deben mezclar los
componentes en cualquier equipo adecuado para mezcla de productos
fundidos, que puede ser un mezclador estático o un mezclador
dinámico, por ejemplo un mezclador Banbury o un mezclador de
cuchillas en Z. De forma alternativa, se pueden mezclar los
componentes durante la aplicación. En general, la temperatura del
aplicador estará en el intervalo de 50 a 160ºC, preferentemente de
60 a 120ºC. Para el curado térmico de la composición de
revestimiento aplicada, la temperatura de curado puede ser de hasta
un máximo de 260ºC y varía, preferentemente, en el intervalo de 60
a 170ºC, dependiendo de la composición química, el tipo de sustrato
utilizado y el campo de aplicación.
En general, el tiempo de curado es inferior a 30
minutos. En casos concretos, el tiempo de curado puede ser muy
pequeño, como para los revestimientos de bobinas, donde el proceso
de curado puede ser un curado instantáneo ("flash
curing"), durante 2 minutos o menos a 260ºC PMT (temperatura
de metal pico, por sus siglas en inglés).
La composición de revestimiento según la
presente invención se puede aplicar en capas delgadas. Por ejemplo,
el espesor de las capas después del curado puede ser inferior a 100
\mum.
Con la composición de pintura o revestimiento
que se aplica en caliente en estado fundido de la presente invención
se puede revestir un amplia variedad de sustratos. Debido a la baja
viscosidad del fundido, la composición de revestimiento se puede
aplicar sobre sustratos de metal y de vidrio, por ejemplo la parte
trasera de espejos, pero también sobre sustratos sensibles a la
temperatura como plástico y madera. Asimismo, la composición según
la invención se puede usar para el revestimiento de bobinas.
Aunque la composición de pintura o revestimiento
que se aplica en caliente en estado fundido es especialmente
adecuada para usarse como revestimiento del dorso de espejos,
también es adecuada para otros usos en los que, por ejemplo, se
necesitan capas delgadas uniformes de alto rendimiento, o para el
empleo de técnicas de aplicación que necesitan baja viscosidad. Un
ejemplo concreto es la aplicación mediante pulverización de sistemas
de dos componentes poliol/isocianato como revestimiento final sobre
sustratos de metal o plástico.
La invención se ilustra adicionalmente mediante
los ejemplos siguientes. En estos ejemplos, las composiciones que
se listan a continuación están disponibles según se indica.
- Araldite® DY 0396
- Trimetilolpropano-triglicidiléter, que tiene una Tg inferior a -50ºC; comercializado por Ciba Specialty Chemicals.
- Baysilon® OL 17
- Agente de flujo, comercializado por Bayer.
- Beetle® 370
- Resina hexametoximetilolmelamina libre de disolventes, que tiene una Tg inferior a -50ºC, comercializada por BIP.
- Benzoin
- Agente desgasificante, comercializado por DSM, Holanda.
- Byk® A 530
- Agente de control de flujo, comercializado por Byk.
- Byk® 165
- Agente dispersante, comercializado por Byk.
- Desmophen® 670
- Poliesterpoliol amorfo, que tiene una Tg inferior a -50ºC, comercializado por Bayer.
- Desmophen® VPLS 2248
- Poliesterpoliol amorfo, que tiene una Tg inferior a -50ºC y una viscosidad de 154 mPa a 70ºC a una tasa de cizallamiento de 10 s^{-1}, comercializado por Bayer.
- Desmophen® 1155
- Poliesterpoliol amorfo, que tiene una Tg inferior a -50ºC y una viscosidad de 84 mPa a 70ºC a una tasa de cizallamiento de 10 s^{-1}, comercializado por Bayer.
- Desmodur® N3300
- Poliisocianato, que tiene una Tg inferior a -50ºC, comercializado por Bayer.
- Dyhard® 100SF
- Diciandiamida, comercializada por SKW Trostberg AG.
- Dyhard® UR 500
- Catalizador de amina bloqueado, comercializado por SKW Trostberg AG.
- Epikote® 828
- Resina epoxifuncional, que tiene una Tg inferior a -50ºC, comercializada por Shell Chemicals.
- Epodil® 750
- Digliciléter difuncional, que tiene una Tg inferior a -50ºC, comercializada por Air Products.
- Kronos® 2310
- Pigmento de dióxido de titanio, comercializado por Kronos Internacional Inc.
- Nacure ® 3525
- Ácido dinonilnaftalensulfónico, catalizador comercializado por King Industries.
- Polyol TP® 30
- Trimetilolpropano etoxilado, diluyente reactivo, comercializado por Perstorp Specialty Chemicals.
En los ejemplos, se utilizan las abreviaturas
siguientes:
- DBTDL
- dilaurato de dibutilestaño;
- PA/DEP
- ácido ámico (ácido carbamoilcarboxílico) basado en anhídrido ftálico y N,N-dietilaminopropilamina;
- Tg
- temperatura de transición vítrea.
En los ejemplos, a menos que se indique lo
contrario, se indican todas las cantidades de contenidos en
gramos.
Ejemplos
1-7
En los ejemplos 1-7, se
prepararon las composiciones de revestimiento o pintura que se
aplican en caliente en estado fundido a partir de las materias
primas dadas en la tabla 1.
Materias primas | Ej.1 | Ej.2 | Ej.3 | Ej.4 | Ej. 5 | Ej.6 | Ej.7 |
Epikote® 828 | 10 | 250,1 | 335 | 337 | 264,5 | 317,6 | 372 |
Beetle® | 76,6 | 26,8 | |||||
Desmophen® 1155 | 113,3 | 39,7 | |||||
Desmophen® 670 | 113,3 | 39,7 | |||||
Dyhard® 100 SF | 17,3 | 37,2 | 37,7 | 42 | 37,8 | 30 | |
Polyol TP® 30 | 54 | 18,9 | 26,5 | 17,7 | |||
Araldite® DY 0396 | 30,3 | 16,7 | |||||
Aceite de linaza epoxidizado | 52,7 | ||||||
Talco | 192 | 192 | 192 | 192 | 192 | 192 | 192 |
Sulfato de bario | 144,2 | 144,2 | 144,2 | 144,2 | 144,2 | 144,2 | 144,2 |
Materias primas | Ej.1 | Ej.2 | Ej.3 | Ej.4 | Ej. 5 | Ej.6 | Ej.7 |
Kronos® 2310 | 37 | 37 | 37 | 37 | 37 | 37 | 37 |
Negro de carbono | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Óxido de zinc | 192 | 192 | 192 | 192 | 192 | 192 | 192 |
Cianuro de plomo | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Byk® 165 | 24 | 24 | 24 | 4 | 4 | 24 | 24 |
Benzoin | 9,6 | 9,6 | 6,9 | 6,9 | 4 | ||
DBTDL | 1,6 | 1,6 | |||||
Dyhard® UR 500 | 6,2 | 17,6 | 18,8 | 12,7 | 17,6 | ||
Nacure® 3525 | 7,7 | ||||||
PA/DEP | 12 | ||||||
Butildiglicol | 40 | ||||||
Epodil 750 | 41 |
En los ejemplos 2-6, se utilizó
Epikote® 828 como el aglutinante principal, mientras que en el
ejemplo 1 se empleo solamente una pequeña cantidad de este
producto, como promotor de la adherencia.
Los productos Beetle® 370 y Dyhard® 100 se
utilizaron como agentes de reticulado en las composiciones. DBTDL,
Dyhard® UR 500, Nacure® 3525 y PA/DEP se usaron como
catalizadores.
Todas las materias primas, excepto los agentes
de reticulado y los catalizadores se mezclaron primero entre sí en
un recipiente de disolución de alta velocidad a temperatura ambiente
o a temperaturas más elevadas.
Posteriormente, se dispersaron los pigmentos en
un molino de perlas a 2500 rpm durante 40 minutos, a temperatura
ambiente. Después de ello, se añadieron los catalizadores y los
agentes de reticulado y el conjunto se mezcló durante 10 minutos a
2500 rpm.
Las composiciones de los ejemplos
1-7 se calentaron hasta una temperatura de 80ºC,
temperatura a la cual la viscosidad era suficientemente baja como
para proceder a la aplicación, y, posteriormente, se aplicaron al
dorso de un espejo a una temperatura de 80ºC y se curaron en un
horno infrarrojo de circulación de aire durante cinco minutos, a
una temperatura de horno de 150ºC.
Para determinar la viscosidad y la Tg de las
composiciones se usaron los métodos de ensayo siguientes:
- Viscosidad (80ºC, 10 s^{-1})
- ISO 53229
- Tg_{sin \ curar}
- DSC, 10ºC/min
Las propiedades de la película se ensayaron
mediante los métodos siguientes:
- Brillo
- ISO 2813; el ángulo de medida fue de 85 grados;
- Adherencia
- ISO 2409
- Dureza Persoz
- ISO 1522
- Tg_{\text{película curada}}
- DSC, 10ºC/min
La corrosión en el borde se midió mediante el
ensayo CASS, según se define en el método ISO 1456 y por medio del
ensayo de pulverización de sal definido en DIN 50021. La resistencia
al vapor de agua se probó según el ensayo de humedad del estándar
industrial DIN 50017.
Los resultados de las pruebas se listan en la
siguiente tabla 2.
Ensayo | Ej.1 | Ej.2 | Ej.3 | Ej.4 | Ej. 5 | Ej.6 | Ej.7 |
Espesor (\mum) | 36 | 55 | 63 | 40 | 35 | 40 | 40 |
Adherencia | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
Persoz (s) | 93 | 304 | 300 | 320 | 308 | 314 | 300 |
Brillo(%) | 78 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Ensayo CASS (niebla salina) | No | No | No | No | No | No | No |
Ensayo CASS (manchas) | Pocas | No | No | No | No | No | No |
Ensayo CASS (corrosión en el | 400 | 100 | 100 | 150 | 150 | 200 | 150 |
borde en \mum) | |||||||
Ensayo de humedad (niebla | No | No | No | Ligero | Ligero | Ligero | No |
salina) | |||||||
Ensayo de humedad (ampollas) | No | No | No | No | No | No | No |
Pulverización de sal (bruma) | No | No | No | No | No | No | No |
Pulverización de sal (corrosión | 300 | 150 | 150 | 40 | 40 | 20 | 20 |
en el borde en \mum) | |||||||
Viscosidad (mPa.s) | 436 | 683 | 938 | 537 | 365 | 631 | 500 |
Tg_{sin \ curar} (ºC) | -50 | -27 | -21 | -23 | -38 | -36 | -40 |
Tg_{\text{película curada}} (ºC) | 18 | 79 | 109 | 78 | 82 | 93 | 85 |
Ejemplo
8
En el ejemplo 8, se preparó la composición según
el ejemplo 2 sin cianuro de plomo. La corrosión en el borde según
el ensayo CASS fue de 400 \mum.
Ejemplo
9
Se preparó una composición de revestimiento de
dos componentes que se aplica en caliente en estado fundido, de la
siguiente forma. En un equipo de disolución, se preparó un primer
componente A con 35,08g de Desmophen® VPLS 2248, 0,2 g de Byk® A
530, 0,1 g de Baysilon® y 0,1 g de DBTDL a una temperatura de
70ºC.
Por separado, se calentó hasta una temperatura
de 70ºC un segundo componente B consistente en 64,52 g de Desmodur®
N3300 y se mezcló con el primer componente justamente antes de la
aplicación. La muestra se pulverizó sobre un chapa de acero
fosfatado (Bonder® 26S60 OC) y se curó a 60ºC durante 30 minutos. El
espesor de la capa seca fue de aproximadamente 50 \mum.
Se utilizaron los siguientes métodos de
ensayo:
- Resistencia al impacto
- ASTM D 2794-93
- Resistencia a la metiletilcetona
- ISO 2812
Antes de mezclar los componentes A y B, se
midieron el brillo, la Tg_{sin \ curar} del componente A, la
Tg_{\text{película curada}} y las viscosidades de los dos
componentes A y B, según los métodos utilizados para los ejemplos
1-8.
El revestimiento transparente obtenido tenía las
propiedades mostradas en la tabla 3:
Ensayo | Resultado |
Viscosidad (80ºC, 10s^{-1}) componente A | 100 mPa.s |
Viscosidad (80ºC, 10s^{-1}) componente B | 65 mPa.s |
Resistencia al impacto | 160 kg/m |
Brillo | 100% |
Tg_{sin \ curar} del componente A | < -50ºC |
Tg_{\text{película curada}} | 40,2ºC |
Resistencia a la metiletilcetona | > 200 frotamientos dobles |
Claims (14)
1. Composición de pintura que se aplica en
caliente en estado fundido, termoendurecible, (composición
"hot melt"), caracterizada porque la composición
de revestimiento que se aplica en caliente en estado fundido tiene
una Tg inferior a 5ºC y una viscosidad inferior a 2000 mPa.s, medida
a 80ºC y a una tasa de cizallamiento de 10 s^{-1}.
2. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque incluye al menos un aglutinante amorfo
que tiene una Tg inferior a 5ºC y/o al menos un aglutinante
cristalino o semicristalino que tiene un punto de fusión o un
intervalo de fusión por debajo de 150ºC.
3. Composición según las reivindicaciones 1 o
2, caracterizada porque comprende al menos una resina
epoxifuncional y al menos una poliamina que tiene grupos
cianamida.
4. Composición según las reivindicaciones 1, 2
o 3, caracterizada porque comprende al menos un catalizador
en una cantidad de 0,5 a 5% en peso del total de la formulación.
5. Composición según la reivindicación 4,
caracterizada porque en ella se usa al menos un catalizador
bloqueado o latente el cual se desbloquea o activa a una temperatura
elevada, por debajo de la temperatura de curado de la composición
de revestimiento.
6. Composición según la reivindicación 5,
caracterizada porque el catalizador bloqueado o latente es
una amina bloqueada o latente.
7. Composición según la reivindicación 6,
caracterizada porque el catalizador de amina latente es un
ácido ámico (ácido carbamoilcarboxílico), derivado de anhídridos de
ácidos carboxílicos y diaminas.
8. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende
al menos una aminoresina.
9. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la misma
es un componente de un sistema de dos componentes, que comprende
bien uno o varios agentes de reticulado o bien un aglutinante.
10. Composición según la reivindicación 9,
caracterizada porque el sistema de dos componentes incluye
un primer componente que comprende un agente de reticulado de tipo
poliisocianato y un segundo componente que comprende uno o más
aglutinantes que tienen grupos que reaccionan con el grupo
isocianato.
11. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque contiene
un diluyente reactivo.
12. Composición según la reivindicación 11,
caracterizada porque el diluyente reactivo se escoge en el
grupo de compuestos formado por: glicidiléteres, aceites
epoxidizados, polioles o modificaciones suyas.
13. Uso de la composición de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 como un
revestimiento de la parte trasera de un espejo.
14. Uso de la composición de revestimiento según
una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 para
revestir un sustrato metálico o sensible al calor.
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