ES2238270T5 - Material de revestimiento endurecible termicamente y con radiacion actinica y uso del mismo. - Google Patents
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Abstract
Material de revestimiento endurecible térmicamente y con radiación actínica, que contiene (a1)como mínimo un componente con (a11) al menos dos grupos funcionales que sirven para la reticulación con radiación actínica, y (a2)como mínimo un componente con (a21) al menos dos grupos funcionales que sirven para la reticulación con radiación actínica, y (a22) al menos un grupo funcional que sirve para la reticulación térmica. y (a7)como mínimo un componente endurecible térmicamente, y también en caso dado (a3)como mínimo un fotoiniciador, (a4)como mínimo un iniciador de la reticulación térmica, (a5)como mínimo un diluyente reactivo endurecible con radiación actínica y/o térmicamente, (a6)como mínimo un aditivo de laca.
Description
Material de revestimiento endurecible
térmicamente y con radiación actínica y uso del mismo.
La presente invención se refiere a la
utilización de un nuevo material de revestimiento endurecible
térmicamente y con radiación actínica para obturar la superficie
porosa de SMC (Sheet Moulded Compounds) y BMC (Bulk Moulded
Compounds).
Los SMC (Sheet Moulded Compounds) y BMC (Bulk
Moulded Compounds) se utilizan desde hace mucho tiempo para la
producción de artículos sanitarios de formas complejas, aparatos
domésticos y elementos de construcción, en particular para la
construcción de automóviles, como chapas de protección,
guardabarros, puertas o reflectores de lámparas. Debido a su
estructura y composición material basada en fibras de vidrio, los
SMC (sheet moulded compounds) y BMC (bulk moulded compounds)
presentan una alta resistencia térmica y soportan temperaturas de
190ºC a 200ºC presentando únicamente una mínima deformación. Además,
los artículos complejos se pueden producir con esta tecnología más
fácilmente y con mayor exactitud que con materiales sintéticos
termoplásticos reforzados.
Una desventaja de los SMC (Sheet Moulded
Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) consiste en que tienen
una superficie microporosa y por ello no se pueden revestir
directamente, ya que en el revestimiento a temperaturas de 70ºC a
80ºC se forman microburbujas ("microbubbling",
"blistering") por desprendimiento de gases de monómeros como
estireno.
Para evitar este problema se han de tomar
medidas costosas.
Por ejemplo, el documento de patente europea
EP-A-0 753 358 da a conocer un
procedimiento para revestir SMC (sheet moulded compounds) y BMC
(bulk moulded compounds) en el que sobre el material se aplica en
primer lugar una capa de un agente adhesivo y a continuación una
capa barrera estanca al gas. La capa barrera consiste en una laca
de poliuretano transparente bicomponente que se endurece por
completo a 60ºC. Sin embargo, la capa barrera no satisface todos los
requisitos exigibles a una obturación.
De acuerdo con otro procedimiento, para la
obturación se aplica una laca en polvo. Sin embargo, los SMC (Sheet
Moulded Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) presentan una
conductividad térmica baja, de modo que el polvo no desliza
correctamente. Además, las temperaturas necesarias para la
reticulación de la laca en polvo, de hasta 180ºC, aumentan en gran
medida el desprendimiento de gases de los monómeros de los
materiales. Para superar este problema se han de aplicar espesores
de capa de hasta 70 \mum. Esto es poco económico ya que se
consume mayor cantidad de material y, por otro lado, las capas de
laca en polvo reticuladas se han de pulir para eliminar estructuras
superficiales tales como la piel de naranja.
Los SMC (Sheet Moulded Compounds) y BMC (Bulk
Moulded Compounds) también se pueden obturar con materiales de
revestimiento endurecibles con radiación actínica, en particular
radiación UV (véanse los documentos de patente
US-A-4,139,385 o
EP-A-0 262 464), pero con frecuencia
la obturación resultante demuestra ser demasiado dura y difícilmente
sobrelacable.
Los documentos WO 99/55 785, WO 98/40 171,
US-A-4 607 084 y
DE-C-19 709 560 también describen
otros ejemplos del estado actual de la técnica.
Por consiguiente, la presente invención tenía
por objetivo descubrir una nueva obturación para SMC (Sheet Moulded
Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) que no presentara las
desventajas del estado actual de la técnica, sino que eliminara de
forma eficaz y con poco gasto la formación de microburbujas
("microbubbling", "blistering"), que presentara una
superficie lisa, libre de estructuras superficiales como piel de
naranja, que no requiriera ningún tratamiento posterior y que se
pudiera sobrelacar de forma fácil y segura sin que después surgieran
problemas de adhesión entre capas.
En consecuencia se descubrió la nueva
utilización de un material de revestimiento endurecible térmicamente
y con radiación actínica, que contiene
- (a1)
- de un 5-90% en peso, con respecto al material de revestimiento, de como mínimo un componente con
- (a11)
- al menos dos grupos (met)acrilato que sirven para la reticulación con radiación actínica, o
- (a11)
- con al menos dos grupos (met)acrilato y
- (a12)
- con al menos un grupo funcional que puede experimentar reacciones de reticulación térmica con el grupo funcional complementario (a22) del componente (a2),
- (a2)
- como mínimo un componente diferente de (a1) con
- (a21)
- al menos dos grupos funcionales que sirven para la reticulación con radiación actínica, y
- (a22)
- al menos un grupo funcional que sirve para la reticulación térmica,
y
- (a7)
- como mínimo un componente endurecible térmicamente seleccionado entre ligantes y reticulantes endurecibles térmicamente,
y también en caso dado
- (a3)
- como mínimo un fotoiniciador,
- (a4)
- como mínimo un iniciador de la reticulación térmica,
- (a5)
- como mínimo un diluyente reactivo endurecible con radiación actínica y/o térmicamente, y
- (a6)
- como mínimo un aditivo de laca,
para la obturación de SMC (Sheet
Moulded Compounds) y BMC (Bulk Moulded
Compounds).
\vskip1.000000\baselineskip
El nuevo material de revestimiento endurecible
térmicamente y con radiación actínica se denominará en lo sucesivo
"material de revestimiento a utilizar según la invención".
También se descubrió el nuevo procedimiento para
la obturación de SMC (sheet moulded compounds) y BMC (bulk moulded
compounds) mediante la aplicación de una capa de imprimación de un
material de revestimiento y el endurecimiento de la capa de
imprimación, en el que como material de revestimiento se emplea el
material de revestimiento a utilizar según la invención.
El nuevo procedimiento para la obturación de SMC
(Sheet Moulded Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) se
denominará en lo sucesivo "procedimiento de obturación según la
invención".
Además se descubrieron los nuevos SMC (Sheet
Moulded Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) obturados con una
capa de imprimación, que se pueden producir con ayuda del
procedimiento de obturación según la invención.
Los nuevos SMC (Sheet Moulded Compounds) y BMC
(Bulk Moulded Compounds) obturados con una capa de imprimación se
denominarán en lo sucesivo "cuerpos compuestos según la
invención".
También se descubrieron los lacados
transparentes y lacados multicapa de coloración y/o de efecto
decorativo que se pueden producir con ayuda del material de
revestimiento a utilizar según la invención.
En el marco de la presente invención, el
concepto "endurecimiento térmico" significa el endurecimiento
iniciado por calor de una capa de laca de un material de
revestimiento en la que habitualmente se utiliza un reticulante por
separado. En el mundo técnico se conoce como reticulación externa.
Si los reticulantes ya están incorporados en los ligantes, se habla
de autorreticulación. La reticulación externa es ventajosa de
acuerdo con la invención y, por lo tanto, se utiliza de forma
preferente.
En el marco de la presente invención, por el
concepto "radiación actínica" se ha de entender radiación con
haz electrónico o preferentemente radiación UV. El endurecimiento
por radiación UV se inicia habitualmente mediante fotoiniciadores
radicales o catiónicos y su mecanismo consiste en una
fotopolimerización radical o catiónica.
Si en un material de revestimiento se utilizan
conjuntamente el endurecimiento térmico y el endurecimiento con luz
actínica, se habla de "dual cure" (endurecimiento doble).
En vista del estado actual de la técnica resultó
sorprendente y no previsible por los especialistas que el complejo
objetivo en que se basa la invención se pudiera resolver con ayuda
del material de revestimiento a utilizar según la invención, el
procedimiento de obturación según la invención y los cuerpos
compuestos según la invención, pudiendo abrirse aun más campos de
aplicación para el material de revestimiento a utilizar según la
invención con los lacados transparentes y los lacados multicapa.
Resulta especialmente sorprendente que mediante
el empleo del material de revestimiento a utilizar según la
invención se obtenga una obturación que suprime de forma eficaz y
sin un gran gasto la formación de microburbujas
("microbubbling", "blistering"), que presenta una
superficie lisa, libre de estructuras superficiales como piel de
naranja, que no requiere ningún tratamiento posterior y que se puede
sobrelacar de forma fácil y segura sin que después surjan problemas
de adhesión entre capas.
También resulta sorprendente que las
extraordinarias propiedades de sobrelacado se sigan manteniendo
cuando la obturación o capa de imprimación sobre cuerpos compuestos
según la invención conductores eléctricos se sobrelaca con una laca
de inmersión electroforética. Esto permite montar los cuerpos
compuestos según la invención directamente en las carrocerías de
automóvil no revestidas para revestirlos del mismo modo que las
partes metálicas, lo que constituye una ventaja sumamente especial
de la presente invención.
Todavía sorprende más que el material de
revestimiento a utilizar según la invención sea, en general,
extraordinariamente adecuado para el lacado de otros sustratos
imprimados o no imprimados diferentes de los SMC (sheet moulded
compounds) y BMC (bulk moulded compounds).
Como sustratos entran en consideración todas las
superficies lacables susceptibles de un endurecimiento combinado
bajo la aplicación de calor y radiación actínica, por ejemplo
metales, plásticos, madera, cerámica, piedra, material textil,
cuero, vidrio, fibras de vidrio, lana de vidrio y lana mineral, o
materiales de construcción ligados con minerales y resina, como
placas de yeso y cemento o tejas. En consecuencia, el material de
revestimiento a utilizar según la invención también es adecuado
para aplicaciones diferentes del lacado de automóviles, en
particular para el lacado de muebles y el lacado industrial,
incluyendo el "coil coating" (revestimiento de bobinas) y el
"container coating" (revestimiento de contenedores). En el
marco del lacado industrial es adecuado para el lacado de
prácticamente todos los elementos de uso privado o industrial, como
radiadores, aparatos domésticos, piezas pequeñas de metal,
tapacubos o llantas. El material de revestimiento a utilizar según
la invención es particularmente adecuado como revestimiento de lacas
base, principalmente lacas base acuosas, preferentemente en la
industria del automóvil.
Con el material de revestimiento a utilizar
según la invención también se pueden lacar en particular plásticos
imprimados o no imprimados, como por ejemplo ABS, AMMA, ASA, CA,
CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE,
UHMWPE, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM,
PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM y UP
(abreviaturas según DIN 7728T1). Evidentemente, los plásticos
lacables también pueden consistir en mezclas poliméricas, plásticos
modificados o plásticos reforzados con fibras. También se puede
emplear para el revestimiento de los plásticos utilizados
habitualmente en la construcción de vehículos, en particular en la
construcción de automóviles. En caso de superficies de sustrato no
funcionalizadas y/o apolares, antes de ser revestidas éstas se
pueden someter a un tratamiento previo de forma conocida, como
plasma o llameado.
El material de revestimiento a utilizar según la
invención contiene como mínimo un componente (a1) con al menos dos
grupos (met)acrilato (a11) que sirven para la reticulación
con radiación actínica, o como mínimo un componente con al menos
dos grupos (met)acrilato (a11) y con al menos un grupo
funcional (a12) que puede experimentar reacciones de reticulación
térmica con el grupo funcional complementario (a22) del componente
(a2).
Grupos funcionales (a11) adecuados son, por
ejemplo, grupos epóxido o enlaces dobles olefínicamente insaturados,
tal como los pertenecientes a los grupos vinilo, alilo, cinamoílo,
metacrilo o acrilo, principalmente grupos metacrilo o acrilo. Como
es sabido, los grupos epóxido se utilizan para la fotopolimerización
catiónica, mientras que los enlaces dobles olefínicamente
insaturados entran en consideración, en general, para la
fotopolimerización radical. El componente (a1) puede contener
grupos epóxido y enlaces dobles olefínicos, de modo que puede ser
sometido a los dos mecanismos de la reticulación con radiación
actínica. No obstante, resulta ventajoso utilizar exclusivamente
enlaces dobles olefínicamente insaturados del tipo mencionado como
grupos funcionales (a11).
Además, el componente (a1) puede contener como
mínimo uno y preferentemente como mínimo dos grupos funcionales
(a12) que pueden experimentar reacciones de reticulación térmica con
los grupos funcionales complementarios (a22) del componente (a2)
descrito más abajo.
La siguiente sinopsis, en la que R representa
grupos orgánicos, muestra ejemplos de grupos funcionales
complementarios (a12) y (a22) adecuados.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
La elección de los grupos (a12) y (a22)
complementarios correspondientes se rige, por una parte, por la
necesidad de que no experimenten ninguna reacción no deseada
iniciada por radiación actínica y no obstaculicen o inhiban el
endurecimiento con radiación actínica y, por otra, por el intervalo
de temperaturas en el que deba tener lugar el endurecimiento
térmico. De acuerdo con la invención, en particular en relación con
sustratos térmicamente sensibles como los plásticos, resulta
ventajoso elegir un intervalo de temperaturas que no supere los
100ºC, en particular 80ºC. En vista de estas condiciones básicas se
ha comprobado que los grupos hidroxilo y los grupos isocianato son
ventajosos como grupos funcionales complementarios, por lo que éstos
se utilizan preferentemente según la invención. Se pueden obtener
ventajas especiales utilizando grupos hidroxilo como grupos
funcionales (a12) y grupos isocianato como grupos funcionales
(a22).
Siempre que en el componente (a1) no haya ningún
grupo funcional (a12), el material de revestimiento I contiene como
mínimo un componente endurecible térmicamente (a7) que se describe
detalladamente más abajo. No obstante, de acuerdo con la invención
resulta ventajoso que el componente (a1) contenga como mínimo un
grupo funcional (a12).
Por consiguiente, el componente (a1)
especialmente ventajoso consiste en un compuesto oligomérico o
polimérico endurecible con radiación actínica, que contiene como
mínimo uno, preferentemente como mínimo dos y en particular como
mínimo tres grupos hidroxilo (a12) y como mínimo dos y en particular
tres grupos (met)acrilo (a11).
En el marco de la presente invención, por
"compuesto oligomérico" se entiende un compuesto que, en
general, presenta un promedio de 2 a 15 estructuras básicas o
unidades monoméricas que se repiten. En cambio, por "compuesto
polimérico" se entiende un compuesto que, en general, presenta un
promedio de como mínimo 10 estructuras básicas o unidades
monoméricas que se repiten. Los compuestos de este tipo también se
denominan ligantes o resinas en el mundo técnico.
Por el contrario, en el marco de la presente
invención, por "compuesto de bajo peso molecular" se ha de
entender un compuesto que esencialmente sólo se deriva de una
estructura básica o de una unidad monomérica. Generalmente, los
compuestos de este tipo también se denominan diluyentes reactivos en
el mundo técnico.
Los polímeros u oligómeros utilizados como
ligantes (a1) presentan habitualmente un peso molecular promedio en
número de 500 a 50.000, preferentemente de 1.000 a 5.000.
Preferentemente presentan un peso equivalente de enlaces dobles de
400 a 2.000, de forma especialmente preferente de 500 a 900. Además,
preferentemente presentan una viscosidad de 250 a 11.000 mPas a
23ºC. De forma especialmente preferente se utilizan en una cantidad
entre un 10 y un 80% en peso y en particular entre un 15 y un 70% en
peso, en cada caso con respecto a la cantidad total del material de
revestimiento.
Los ligantes o resinas (a1) adecuados son, por
ejemplo, del tipo de oligómeros y/o polímeros formados por
copolímeros (met)acrílicos con funcionalidad
(met)acrilo, acrilatos de poliéter, acrilatos de poliéster,
poliésteres, epoxi-acrilatos, acrilatos de uretano,
amino-acrilatos, acrilatos de melamina, acrilatos de
silicona y acrilatos de fosfaceno y los metacrilatos
correspondientes. Preferentemente se utilizan ligantes (a1) que
estén libres de unidades estructurales aromáticas. Por ello,
preferentemente se utilizan (met)acrilatos de uretano,
(met)acrilatos de fosfaceno y/o (met)acrilatos de
poliéster, de forma especialmente preferente (met)acrilatos
de uretano, en particular (met)acrilatos de uretano
alifáticos.
Los (met)acrilatos de uretano (a1) se
obtienen por reacción de un diisocianato y/o poliisocianato con un
agente prolongador de cadena del grupo de los dioles/polioles y/o
diaminas/poliaminas y/o ditioles/politioles y/o alcanolaminas, y
reacción subsiguiente de los grupos isocianato libres restantes con
como mínimo un (met)acrilato de hidroxialquilo o un
hidroxialquil éster de otros ácidos carboxílicos etilénicamente
insaturados.
Las cantidades de agente prolongador de cadena,
diisocianato o poliisocianato e hidroxialquil éster se eligen
preferentemente de tal modo que
- 1.)
- la relación equivalente de grupos NCO con respecto a los grupos reactivos del agente prolongador de cadena (grupos hidroxilo, amino o mercaptilo) sea de 3:1 a 1:2, preferentemente de 2:1, y
- 2.)
- los grupos OH de los hidroxialquil ésteres de ácido carboxílico etilénicamente insaturado se encuentren en una cantidad estequiométrica con respecto a los grupos isocianato todavía libres del prepolímero formado por isocianato y agente prolongador de cadena.
También es posible preparar los
(met)acrilatos de uretano sometiendo primero a reacción una
parte de los grupos isocianato de un diisocianato o poliisocianato
con como mínimo un hidroxialquil éster y, a continuación, sometiendo
a reacción los grupos isocianato restantes con un agente
prolongador de cadena. También en este caso las cantidades de
agente prolongador de cadena, isocianato e hidroxialquil éster se
eligen de tal modo que la relación equivalente de grupos NCO con
respecto a los grupos reactivos del agente prolongador de cadena sea
de 3:1 a 1:2, preferentemente de 2:1,
y la relación equivalente de grupos NCO restantes con respecto a los grupos OH del hidroxialquil éster sea de 1:1.
y la relación equivalente de grupos NCO restantes con respecto a los grupos OH del hidroxialquil éster sea de 1:1.
Evidentemente también se pueden emplear todas
las formas intermedias de estos dos procedimientos. Por ejemplo,
primero se puede someter a reacción una parte de los grupos
isocianato de un diisocianato con un diol, a continuación se puede
hacer reaccionar otra parte de los grupos isocianato con el
hidroxialquil éster, y acto seguido se pueden someter a reacción los
grupos isocianato restantes con una diamina.
Estos diferentes procedimientos de preparación
de los (met)acrilatos de uretano (a1) se dan a conocer por
ejemplo en el documento de patente
EP-A-0 204 16.
Los (met)acrilatos de uretano (a1) se
pueden flexibilizar, por ejemplo, sometiendo a reacción los
prepolímeros u oligómeros con funcionalidad isocianato
correspondientes con dioles y/o diaminas alifáticos de cadena más
larga, en particular dioles y/o diaminas alifáticos de al menos 6
átomos de C. Esta reacción de flexibilización se puede llevar a
cabo antes o después de la adición de ácido acrílico o metacrílico a
los oligómeros o prepolímeros.
Como ejemplos de (met)acrilatos de
uretano (a1) adecuados también se mencionan los siguientes acrilatos
de uretano alifáticos polifuncionales comerciales:
- -
- Crodamer® UVU 300 de la firma Croda Resins Ltd., Kent, Gran Bretaña;
- -
- Genomer® 4302, 4235, 4297 ó 4316 de la firma Rahn Chemie, Suiza;
- -
- Ebecryl® 284, 294, IRR351, 5129 ó 1290 de la firma UCB, Drogenbos, Bélgica;
- -
- Roskydal® LS 2989 o LS 2545 o V94-504 de la firma Bayer AG, Alemania;
- -
- Viaktin® VTE 6160 de la firma Vianova, Austria; o
- -
- Laromer® 8861 de la firma BASF AG y productos de ensayo obtenidos a partir de modificaciones de éstos.
\vskip1.000000\baselineskip
Por ejemplo los documentos de patente
US-A-4,634,602 o 4,424,252 dan a
conocer (met)acrilatos de uretano (a1) con contenido de
grupos hidroxilo.
Un ejemplo de un (met)acrilato de
polifosfaceno (a1) adecuado es el dimetacrilato de fosfaceno de la
firma Idemitsu, Japón.
El material de revestimiento a utilizar según la
invención contiene además un componente (a2).
Este componente (a2) también consiste en una
resina en el sentido de la definición anteriormente indicada en la
descripción de las resinas (a1). Por consiguiente, las resinas (a2)
también proceden del grupo de oligómeros y polímeros anteriormente
descritos. En este contexto son ventajosos los copolímeros
(met)acrílicos con funcionalidad (met)acrilo, por lo
que éstos se utilizan preferentemente según la invención como
resinas (a2).
Las resinas (a2) se utilizan preferentemente en
una cantidad entre un 5 y un 90% en peso, de forma especialmente
preferente entre un 10 y un 80% en peso y en particular entre un 15
y un 70% en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total del
material de revestimiento I.
Las resinas (a2) contienen como mínimo dos, en
particular como mínimo tres grupos funcionales (a21) que sirven
para la reticulación con radiación actínica. Los grupos funcionales
(a11) anteriormente descritos son ejemplos de grupos funcionales
(a21) adecuados a utilizar según la invención.
Las resinas (a2) también contienen como mínimo
uno, preferentemente como mínimo dos y en particular como mínimo
tres grupos funcionales (a22) que sirven para la reticulación
térmica. La sinopsis arriba mostrada incluye ejemplos de grupos
funcionales adecuados de este tipo. En este contexto, los grupos
isocianato son especialmente ventajosos y, por lo tanto, éstos se
utilizan de forma totalmente preferente según la invención como
grupos funcionales (a22). Se pueden obtener ventajas especiales si
las resinas (a2) presentan un contenido de grupos isocianato (a22)
de entre un 7 y un 20% en peso, de forma especialmente preferente de
entre un 8 y un 18% en peso y en particular de entre un 9 y un 16%
en peso, en cada caso con respecto a la resina (a2).
Por ejemplo en los documentos de patente
US-A-5,234,970,
EP-A-0 549 116 o
EP-A-0 618 244 se describen ejemplos
de resinas (a2) adecuadas del tipo anteriormente mencionado.
El material de revestimiento a utilizar según la
invención puede contener como mínimo un fotoiniciador (a3). Cuando
el material de revestimiento o la capa de imprimación se ha de
reticular con radiación UV en general es necesario utilizar un
fotoiniciador (a3). Siempre que se utilicen, éstos están contenidos
en el material de revestimiento preferentemente en proporciones
entre un 0,1 y un 10% en peso, de forma especialmente preferente
entre un 1 y un 8% en peso y en particular entre un 2 y un 6% en
peso, en cada caso con respecto a la cantidad total del material de
revestimiento.
Como ejemplos de fotoiniciadores (a3) adecuados
se mencionan los fotoiniciadores de tipo Norrish II, cuyo mecanismo
de acción se basa en una variante intramolecular de las reacciones
de abstracción de hidrógeno, tal como se producen de múltiples
formas en las reacciones fotoquímicas (véase, por ejemplo, Römpp
Chemie Lexikon, 9ª edición ampliada y revisada, Georg Thieme Verlag
Stuttgart, tomo 4, 1991), o fotoiniciadores catiónicos (véase, por
ejemplo, Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag
Stuttgart, 1998, páginas 444 a 446), principalmente benzofenonas,
benzoínas o éteres benzoínicos u óxidos de fosfina. También se
pueden utilizar, por ejemplo, los productos comerciales con los
nombres Irgacure® 184, Irgacure® 1800 e Irgacure® 500 de la firma
Ciba Geigy, Grenocure® MBF de la firma Rahn y Lucirin® TPO de la
firma BASF AG.
Además de los fotoiniciadores (a3) también se
pueden utilizar los sensibilizadores (a3) habituales, como
antraceno, en cantidades eficaces.
\newpage
Además, el material de revestimiento puede
contener como mínimo un iniciador de reticulación térmica (a4). A
partir de una temperatura de 80 a 120ºC, éstos forman radicales que
inician la reacción de reticulación. Como ejemplos de iniciadores
radicales termolábiles se mencionan: peróxidos orgánicos, compuestos
azoicos orgánicos o iniciadores disociadores de C-C
como peróxidos de dialquilo, ácidos peroxocarboxílicos,
peroxodicarbonatos, ésteres peroxídicos, hidroperóxidos, peróxidos
de cetona, azodinitrilos o benzopinacol silil éteres. Los
iniciadores disociadores de C-C son especialmente
preferentes, dado que durante su disociación térmica no se forma
ningún producto de descomposición gaseoso que pudiera producir
defectos en la capa de laca. Siempre que se utilicen, sus
cantidades oscilan, en general, entre un 0,1 y un 10% en peso,
preferentemente entre un 0,5 y un 8% en peso y en particular entre
un 1 y un 5% en peso, en cada caso con respecto a la cantidad total
del material de revestimiento.
Además, el material de revestimiento puede
contener como mínimo un diluyente reactivo (a5) endurecible con
radiación actínica y/o térmicamente.
Los diluyentes reactivos (a5) reticulables
térmicamente adecuados son, por ejemplo, polioles oligoméricos que
se obtienen a partir de productos oligoméricos intermedios, los
producidos mediante reacciones de metátesis de monoolefinas
acíclicas y cíclicas, por hidroformilación y posterior
hidrogenación.
Como ejemplos de monoolefinas cíclicas adecuadas
se mencionan: ciclobuteno, ciclopenteno, ciclohexeno, cicloocteno,
ciclohepteno, norboneno o 7-oxanorboneno. Como
ejemplos de monoolefinas acíclicas adecuadas se mencionan las
contenidas en mezclas de hidrocarburos obtenidas mediante craqueo en
la refinación del crudo (fracción C_{5}).
Los ejemplos de polioles oligoméricos (a5)
adecuados de este tipo presentan un índice hidroxilo (Nº OH) entre
200 y 450, un peso molecular promedio en número Mn entre 400 y 1.000
y un peso molecular promedio en masa Mw entre 600 y 1.100.
Otros ejemplos de diluyentes reactivos (a5)
reticulables térmicamente adecuados son compuestos hiperramificados
con un grupo central tetrafuncional, derivados de
ditrimetilolpropano, diglicerina, ditrimetiloletano, pentaeritrita,
tetraquis(2-hidroxietil)metano,
tetraquis(3-hidroxipropil)metano o
2,2-bis(hidroximetil)butanodiol-(1,4)
(homopentaeritrita).
La preparación de estos diluyentes reactivos
(a5) puede realizarse según los métodos habituales y conocidos de
síntesis de compuestos hiperramificados y dendrímeros. Métodos de
síntesis adecuados se describen, por ejemplo, en los documentos de
patente WO 93/17060 o WO 96/12754 o en el libro de G. R. Newkome, C.
N. Moorefield y F. Vögtle, "Dendritic Molecules, Concepts,
Syntheses, Perspectives", VCH, Weinheim, New York, 1996.
Otros ejemplos de diluyentes reactivos (a5)
adecuados son policarbonatodioles, poliesterpolioles,
poli(met)acrilatodioles o productos de poliadición que
contienen grupos hidroxilo.
Como ejemplos de disolventes reactivos adecuados
que pueden ser utilizados como diluyentes reactivos (a5) se
mencionan: butilglicol, 2-metoxipropanol,
n-butanol, metoxibutanol,
n-propanol, etilenglicol monometil éter,
etilenglicol monoetil éter, etilenglicol monobutil éter,
dietilenglicol monometil éter, dietilenglicol monoetil éter,
dietilenglicol dietil éter, dietilenglicol monobutil éter,
trimetilolpropano, 2-hidroxipropanoato de etilo o
3-metil-3-metoxibutanol,
así como derivados basados en propilenglicol, por ejemplo propionato
de etoxietilo, isopropoxipropanol o acetato de metoxipropilo.
Como diluyentes reactivos (a5) que se pueden
reticular con radiación actínica se utilizan, por ejemplo, ácido
(met)acrílico y sus ésteres, ácido maleico y sus ésteres o
semiésteres, acetato de vinilo, éteres vinílicos, ureas vinílicas y
similares. Como ejemplos se mencionan: di(met)acrilato
de alquilenglicol, di(met)acrilato de
polietilenglicol, di(met)acrilato de
1,3-butanodiol, (met)acrilato de vinilo,
(met)acrilato de alilo, tri(met)acrilato de
glicerina, tri(met)acrilato de trimetilolpropano,
di(met)acrilato de trimetilolpropano, estireno,
viniltolueno, divinilbenceno, tri(met)acrilato de
pentaeritrita, tetra(met)acrilato de pentaeritrita,
di(met)acrilato de dipropilenglicol,
di(met)acrilato de hexanodiol, acrilato de
etoxietoxietilo, N-vinilpirrolidona, acrilato de
fenoxietilo, acrilato de dimetilaminoetilo, (met)acrilato de
hidroxietilo, acrilato de butoxietilo, (met)acrilato de
isobornilo, dimetilacrilamida y acrilato de diciclopentilo;
diacrilatos lineales de cadena larga con un peso molecular de 400 a
4.000, preferentemente de 600 a 2.500 descritos en el documento
EP-A-0 250 631. Por ejemplo, los
dos grupos acrilato pueden estar separados por una estructura
polioxibutileno. También se puede utilizar
1,12-dodecildiacrilato y el producto de reacción de
2 moles de ácido acrílico con un mol de un alcohol graso dimérico,
que en general presenta 36 átomos de C. También se pueden emplear
mezclas de los monómeros mencionados.
Preferentemente, como diluyentes reactivos (a5)
se utilizan monoacrilatos y/o diacrilatos, por ejemplo acrilato de
isobornilo, diacrilato de hexanodiol, diacrilato de
tripropilenglicol, Laromer® 8887 de la firma BASF AG y Actilane®
423 de la firma Akcros Chemicals Ltd., GB. De forma especialmente
preferente se utiliza acrilato de isobornilo, diacrilato de
hexanodiol y diacrilato de tripropilenglicol.
Siempre que se utilicen, los diluyentes
reactivos (a5) se emplean preferentemente en una cantidad de entre
un 2 y un 70% en peso, de forma especialmente preferente de entre un
10 y un 65% en peso y en particular entre un 15 y un 50% en peso,
en cada caso con respecto a la cantidad total del material de
revestimiento.
El material de revestimiento puede contener
además como mínimo un aditivo de laca (a6) habitual y conocido en
cantidades eficaces, es decir, preferentemente en cantidades de
hasta un 40% en peso, de forma especialmente hasta un 30% en peso y
en particular hasta un 20% en peso, en cada caso con respecto a la
cantidad total del material de revestimiento.
Como ejemplos de aditivos de laca (a6) adecuados
se mencionan:
- -
- absorbentes UV;
- -
- productos fotoprotectores como compuestos HALS, benzotriazoles u oxalanilidas;
- -
- captadores de radicales;
- -
- catalizadores para la reticulación como dilaurato de dibutilestaño o decanoato de litio;
- -
- aditivos de deslizamiento (slip);
- -
- inhibidores de polimerización;
- -
- antiespumantes;
- -
- emulsionantes, principalmente emulsionantes no iónicos como alcanoles y polioles alcoxilados, fenoles y alquilfenoles o emulsionantes aniónicos como sales alcalinas o sales amónicas de ácidos alcanoicos, ácidos alcanosulfónicos y ácidos sulfónicos de alcanoles alcoxilados y polioles, fenoles y alquilfenoles;
- -
- humectantes como siloxanos, compuestos con contenido de flúor, semiésteres de ácidos carboxílicos, ésteres de ácido fosfórico, ácidos poliacrílicos y sus copolímeros, poliuretanos o copolímeros de acrilato comerciales con el nombre comercial Modaflow® o Disperlon®;
- -
- agentes de adherencia como triciclodecanodimetanol;
- -
- agentes de nivelación;
- -
- agentes auxiliares filmógenos como derivados de celulosa;
- -
- materiales de carga como talco, carbonato y sulfato cálcico, sulfato de bario, dióxido de titanio o sulfuro de cinc; para más detalles, véase Römpp Lexikon "Lacke und Druckfarben", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1998, páginas 250 a 252;
- -
- pigmentos conductores eléctricos como dióxido de titanio pretratado o Minatec® 40CM de la firma Merck, Darmstadt;
- -
- productos de apresto ignífugo o
- -
- agentes de acabado mate.
\vskip1.000000\baselineskip
En el manual "Lackadditive" de Johan
Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, se
describen otros ejemplos de aditivos de laca (a6) adecuados.
El material de revestimiento también contiene
cantidades menores de como mínimo un componente térmicamente
endurecible (a7) seleccionado entre ligantes y reticulantes
endurecibles térmicamente. En el marco de la presente invención,
por la expresión "cantidades menores" se ha de entender
cantidades que no influyan negativamente en las propiedades de
endurecimiento doble del material de revestimiento, sino que las
modifican de forma ventajosa. Si se utilizan dichos componentes
endurecibles térmicamente (a7), su proporción en el material de
revestimiento no ha de superar en general un 40% en peso,
preferentemente un 35% en peso y en particular un 30% en peso.
Los ligantes y reticulantes conocidos para
materiales de revestimiento endurecibles térmicamente son
componentes (a7) adecuados.
Como ejemplos de ligantes (a7) adecuados se
mencionan: poli(met)acrilatos lineales y/o ramificados
y/o formados a modo de bloque, a modo de peine y/o
estadísticamente, o copolímeros de acrilato, poliésteres, alquidas,
resinas aminoplásticas, poliuretanos, polilactonas, policarbonatos,
poliéteres, aductos resina epoxido-amina,
(met)acrilatodioles, ésteres polivinílicos parcialmente
saponificados o poliureas. Entre éstos, son ventajosos los
copolímeros de acrilato, los poliésteres, los poliuretanos, los
poliéteres y los aductos resina epóxido-amina.
Algunos ligantes (a7) adecuados son
distribuidos, por ejemplo, bajo el nombre comercial Desmophen® 650,
2089, 1100, 670, 1200 ó 2017 por la firma Bayer, bajo el nombre
comercial Pripals o Pripol® por la firma Uniqema, bajo el nombre
comercial Chempol® Polyester o Polyacrilat-Polyol
por CCP, bajo el nombre comercial Crodapol® 0-85 ó
0-86 por al firma Croda o bajo el nombre comercial
Formrez® ER417 por la firma Witco.
Los diisocianatos y/o poliisocianatos bloqueados
son ejemplos de reticulantes (a7) adecuados.
Como ejemplos de diisocianatos y/o
poliisocianatos adecuados para la preparación de los derivados
bloqueados (a7) se mencionan poliisocianatos orgánicos, en
particular los llamados poliisocianatos de laca, con grupos
isocianato libres unidos de forma alifática, cicloalifática,
aralifática y/o aromática. Preferentemente se utilizan
poliisocianatos con 2 a 5 grupos isocianato por molécula y con
viscosidades entre 100 y 10.000, preferentemente entre 100 y 5.000
y en particular entre 1.000 y 2.000 mPas (a 23ºC). Dado el caso,
también se pueden añadir a los poliisocianatos pequeñas cantidades
de disolvente orgánico, preferentemente entre un 1 y un 25% en peso
con respecto al poliisocianato puro, para mejorar así la facilidad
de incorporación del isocianato y, en caso dado, disminuir la
viscosidad del poliisocianato a un valor dentro de los márgenes
arriba mencionados. Disolventes adecuados como aditivos para los
poliisocianatos son, por ejemplo, propionato de etoxietilo, amil
metil cetona o acetato de butilo. Además, de forma usual y
conocida, los poliisocianatos pueden estar modificados de forma
hidrófila o hidrófoba.
Algunos ejemplos de poliisocianatos adecuados se
describen, por ejemplo, en "Methoden der organischen Chemie",
Houben-Weyl, tomo 14/2, 4ª edición, Georg Thieme
Verlag, Stuttgart 1963, páginas 61 a 70, y por W. Siefken, Liebigs
Annalen der Chemie, tomo 562, páginas 75 a 136. Por ejemplo, son
adecuados los prepolímeros de poliuretano que contienen grupos
isocianato que se pueden producir mediante reacción de polioles con
un exceso de poliisocianatos y que preferentemente tienen baja
viscosidad.
Otros ejemplos de poliisocianatos adecuados son
los poliisocianatos que presentan grupos isocianurato, biuret,
alofanato, iminooxadiacindona, uretano, urea y/o uretdiona. Los
poliisocianatos que presentan grupos uretano se obtienen, por
ejemplo, mediante reacción de una parte de los grupos isocianato con
polioles, por ejemplo trimetilolpropano y glicerina.
Preferentemente se emplean poliisocianatos alifáticos o
cicloalifáticos, especialmente diisocianato de hexametileno,
diisocianato de hexametileno dimerizado y trimerizado, diisocianato
de isoforona, isocianato de
2-isocianato-propilciclohexilo,
diciclohexilmetano-2,4'-diisocianato,
diciclohexilmetano-4,4'-diisocianato
o
1,3-bis(isocianatometil)ciclohexano,
diisocianatos derivados de ácidos grasos diméricos tales como los
distribuidos por la firma Henkel bajo el nombre comercial DDI 1410,
1,8-diisocianato-4-isocianatometiloctano,
1,7-diisocianato-4-isocianatometilheptano
o
1-isocianato-2-(3-isocianatopropil)
ciclohexano, o mezclas de estos poliisocianatos.
De forma totalmente preferente se emplean
mezclas de poliisocianatos que presentan grupos uretdiona y/o grupos
isocianurato y/o grupos alofanato basados en diisocianato de
hexametileno, como los formados por oligomerización catalítica de
diisocianato de hexametileno utilizando catalizadores adecuados. El
componente poliisocianato puede estar compuesto además por
cualquier mezcla de los poliisocianatos libres mencionados a modo de
ejemplo.
Los agentes de bloqueo adecuados son, por
ejemplo, los agentes de bloqueo dados a conocer en el documento de
patente US-A-4,444,954, como
- i)
- fenoles como fenol, cresol, xilenol, nitrofenol, clorofenol, etilfenol, t-butilfenol, ácido hidroxibenzoico, ésteres de este ácido o 2,5-di-terc-butil-4-hidroxitolueno;
- ii)
- lactamas, como \varepsilon-caprolactama, \delta-valerolactama, \gamma-butirolactama o \beta-propiolactama;
- iii)
- compuestos metilénicos activos, como malonato de dietilo, malonato de dimetilo, etil o metil éster de ácido acetoacético o acetilacetona;
- iv)
- alcoholes como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, alcohol n-amílico, alcohol t-amílico, alcohol láurico, etilenglicol monometil éter, etilenglicol monoetil éter, etilenglicol monobutil éter, dietilenglicol monometil éter, dietilenglicol monoetil éter, propilenglicol monometil éter, metoximetanol, ácido glicólico, éster de ácido glicólico, ácido láctico, éster de ácido láctico, metilolurea, metilolmelamina, alcohol diacetílico, etilenclorhidrina, etilenbromhidrina, 1,3-dicloro-2-propanol, 1,4-ciclohexildimetanol o acetocianhidrina;
- v)
- mercaptanos como butilmercaptano, hexilmercaptano, t-butilmercaptano, t-dodecilmercaptano, 2-mercaptobenzotiazol, tiofenol, metiltiofenol o etiltiofenol;
- vi)
- amidas de ácido como acetoanilida, acetoanisidinamida, acrilamida, metacrilamida, acetamida, estearamida o benzamida;
- vii)
- imidas como succinimida, ftalidimida o maleimida;
- viii)
- aminas como difenilamina, fenilnaftilamina, xilidina, N-fenilxilidina, carbazol, anilina, naftilamina, butilamina, dibutilamina o butilfenilamina;
- ix)
- imidazoles como imidazol o 2-etilimidazol;
- x)
- ureas como urea, tiourea, etilenurea, etilentiourea o 1,3-difenilurea;
- xi)
- carbamatos como N-fenilcarbamato de fenilo o 2-oxazolidona;
- xii)
- iminas como etilenimina;
- xiii)
- oximas como acetonoxima, formaldoxima, acetaldoxima, acetoxima, metil etil cetoxima, diisobutil cetoxima, diacetilmonoxima, benzofenonoxima o clorohexanonoxima;
- xiv)
- sales de ácido sulfuroso como bisulfito de sodio o bisulfito de potasio;
- xv)
- ésteres de ácido hidroxámico como bencil metacril hidroxamato (BMH) o alil metacril hidroxamato; o
- xvi)
- pirazoles sustituidos, cetoximas, imidazoles o triazoles; y también
mezclas de estos agentes de
bloqueo, especialmente dimetilpirazol y triazoles, ésteres malónicos
y ésteres de ácido acetoacético o dimetilpirazol y
succinimida.
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Como reticulantes (a7) también se pueden emplear
tris(alcoxicarbonilamino)triazinas de fórmula general
5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En los documentos de patente
US-A-4,939,213,
US-A-5,084,541 o
EP-A-0 624 577 se describen ejemplos
de tris(alcoxicarbonilamino)triazinas (a7) adecuadas.
Principalmente se utilizan tris(metoxi-, tris(butoxi-
y/o
tris(2-etilhexoxicarbonilamino)triazinas.
Son ventajosos los ésteres mixtos de
metilo-butilo, los ésteres mixtos de
butilo-2-etilhexilo y los ésteres
butílicos. En comparación con los ésteres metílicos puros, éstos
tienen la ventaja de una mejor solubilidad en masas poliméricas
fundidas y también tienen menor tendencia a la cristalización.
Como reticulante (a7) se pueden utilizar
principalmente resinas aminoplásticas, por ejemplo resinas de
melamina. En este contexto se puede emplear cualquier resina
aminoplástica adecuada para lacas cubrientes transparentes o lacas
transparentes, o una mezcla de resinas aminoplásticas de este tipo.
Principalmente entran en consideración las resinas aminoplásticas
habituales y conocidas, cuyos grupos metilol y/o metoximetilo están
desfuncionalizados en parte mediante grupos carbamato o alofanato.
En los documentos de patente US-A-4
710 542 y EP-B-0 245 700 y en el
artículo de B. Singh y colaboradores "Carbamylmethylated
Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry" en
Advanced Organic Coatings Science and Technology Series, 1991, tomo
13, páginas 193 a 207, se describen reticulantes de este tipo.
Además, las resinas aminoplásticas también se pueden utilizar como
ligantes (a11) en la pintura base (A1).
Otros ejemplos de reticulantes (a7) adecuados
son beta-hidroxialquilamidas como
N,N,N',N'-tetraquis(2-hidroxietil)adipamida
o
N,N,N',N'-tetraquis(2-hidroxipropil)adipamida.
Otros ejemplos de reticulantes (a7) adecuados
son siloxanos, principalmente siloxanos con como mínimo un grupo
trialcoxisilano o dialcoxisilano.
Otros ejemplos de reticulantes (a7) adecuados
son polianhídridos, principalmente anhídrido polisuccínico.
Cuando el material de revestimiento contiene una
resina (a1) que no presenta ningún grupo funcional (a12), el
material de revestimiento ha de contener forzosamente el componente
(a7). En este contexto, de acuerdo con la invención resulta
ventajoso utilizar para este fin los ligantes (a7) arriba
descritos.
En suma, para el material de revestimiento a
utilizar según la invención resulta ventajoso que los grupos
funcionales complementarios (a12) y (a22), en particular los grupos
hidroxilo y los grupos isocianato, se encuentren en una relación
molar OH/NCO de 0,5 a 2:1, de forma especialmente preferente de 0,8
a 1,5:1, de forma totalmente preferente de 0,8 a 1,2:1 y en
particular de 0,8 a 1,0:1.
El material de revestimiento a utilizar según la
invención se puede presentar en diferentes formas.
Así, eligiendo adecuadamente los componentes
anteriormente descritos, se puede presentar en forma de material de
revestimiento líquido esencialmente libre de disolventes orgánicos
y/o agua. Sin embargo, el material de revestimiento puede consistir
en una solución o dispersión de los componentes anteriormente
descritos en agua y/o en disolventes orgánicos. Otra ventaja del
material de revestimiento a utilizar según la invención consiste en
la posibilidad de ajustar unos contenidos en sólidos de hasta un 80%
en peso con respecto al material de revestimiento.
Además, eligiendo adecuadamente los componentes
anteriormente descritos, el material de revestimiento puede
consistir en una laca transparente en polvo. Dado el caso, esta laca
transparente en polvo se puede dispersar en agua, con lo que se
obtiene una laca transparente en suspensión espesa de polvo.
Si la reactividad de sus ingredientes (a1) y/o
(a7) por un lado y (a2) por otro lo permite, el material de
revestimiento puede consistir en un sistema de un componente. Sin
embargo, si existe el riesgo de que los ingredientes mencionados se
reticulen térmicamente de forma prematura, es recomendable que el
material de revestimiento consista en un sistema de dos o más
componentes en el que como mínimo el ingrediente (a2) se mantiene
separado de los demás ingredientes y no se añade a éstos hasta poco
antes de su utilización.
De acuerdo con el procedimiento de obturación
según la invención, para producir los cuerpos compuestos según la
invención el material de revestimiento a utilizar según la invención
se aplica como capa de imprimación sobre la superficie de los SMC
(sheet moulded compounds) o BMC (bulk moulded compounds).
En el marco del procedimiento de obturación
según la invención se pueden aplicar una o más capas de imprimación.
Si se aplican varias capas de imprimación, se pueden utilizar
materiales de revestimiento según la invención con diferente
composición material. No obstante, en la mayoría de los casos, el
perfil de propiedades buscado de los cuerpos compuestos según la
invención se logra con una capa de imprimación.
La capa de imprimación se aplica con un espesor
de capa húmeda tal que, después de endurecerse en el cuerpo
compuesto según la invención acabado, resulte un espesor de capa
seca de obturación de 10 a 100, preferentemente de 15 a 75, de
forma especialmente preferente de 20 a 55, y en particular de 20 a
35 \mum.
La aplicación del material de revestimiento a
utilizar según la invención para producir la capa de imprimación
puede realizarse mediante todos los métodos de aplicación
habituales, por ejemplo pulverización, aplicación a rasqueta, a
brocha, por vertido, inmersión o aplicación a rodillo.
Preferentemente se utilizan métodos de aplicación por
pulverización, como por ejemplo pulverización por aire a presión,
pulverización sin aire, de alta rotación, aplicación por
pulverización electrostática (ESTA), en caso dado en combinación con
aplicación por pulverización en caliente, como por ejemplo
pulverización con aire caliente. La aplicación se puede llevar a
cabo a temperaturas de como máximo 70 a 80ºC, de modo que se
obtengan viscosidades de aplicación adecuadas sin que durante la
breve carga térmica se produzca ninguna modificación o deterioro del
material de revestimiento y su neblina de pulverización
("overspray"), si existe, sea reprocesable. Así, la
pulverización en caliente puede estar configurada de tal modo que
el material de revestimiento sólo se caliente muy brevemente en la
boquilla de pulverización o poco antes de llegar a ésta.
La cabina de pulverización utilizada para la
aplicación puede funcionar, por ejemplo, con circulación, en caso
dado a temperatura regulable, que actúa con un medio de absorción
adecuado para la neblina de pulverización, por ejemplo el propio
material de revestimiento a utilizar según la invención.
Preferentemente, la aplicación se lleva a cabo
iluminando con luz visible de una longitud de onda superior a 550
\mum o bajo exclusión de luz. De este modo se evitan
modificaciones o deterioros del material de revestimiento I y la
neblina de pulverización.
Evidentemente, los métodos de aplicación
anteriormente descritos también se pueden utilizar en la producción
de lacados transparentes y lacados multicapa en el marco de un
procedimiento de lacado según la invención.
Después de aplicar la capa de imprimación, ésta
se endurece térmicamente y con radiación actínica.
El endurecimiento puede tener lugar después de
un determinado tiempo de reposo. Su duración puede oscilar entre 30
segundos y 2 horas, preferentemente entre 1 minuto y 1 hora y en
particular entre 1 minuto y 30 minutos. El tiempo de reposo sirve,
por ejemplo, para la nivelación y desgasificación de la capa de
imprimación, o para la evaporación de componentes volátiles como
disolventes, agua o dióxido de carbono cuando el material de
revestimiento se ha aplicado con dióxido de carbono supercrítico
como disolvente. El tiempo de reposo se puede reforzar y/o acortar
por aplicación de temperaturas elevadas de hasta 80ºC, siempre que
esto no produzca deterioros o modificaciones de la capa de
imprimación, por ejemplo una reticulación completa prematura.
El endurecimiento tiene lugar con radiación
actínica con radiación UV o haz electrónico. En caso dado se puede
llevar a cabo o completar con radiación actínica de otras fuentes de
radiación. En el caso de haz electrónico preferentemente se trabaja
bajo atmósfera de gas inerte. Ésta se puede asegurar, por ejemplo,
conduciendo dióxido de carbono y/o nitrógeno directamente a la
superficie de la capa de imprimación.
En el caso de endurecimiento con radiación UV
también se puede trabajar bajo gas inerte para evitar la formación
de ozono.
Para el endurecimiento con radiación actínica se
emplean las fuentes de radiación y las medidas auxiliares ópticas
habituales y conocidas. Las fuentes de radiación adecuadas son, por
ejemplo, lámparas de vapor de mercurio a alta o baja presión, que
en caso dado están dotadas de plomo para abrir una ventana de
radiación de hasta 405 nm, o fuentes de haz electrónico. Esta
disposición es conocida en principio y se puede adaptar a las
circunstancias de la pieza de trabajo y los parámetros de
procedimiento. En caso de piezas de trabajo con una forma
complicada, tales como las previstas para carrocerías de automóvil,
las áreas no accesibles a la radiación directa (áreas de sombra),
como espacios huecos, pliegues y otros destalonamientos
condicionados por la construcción, se pueden endurecer
(parcialmente) con fuentes de radiación puntuales, fuentes de
radiación para superficies pequeñas o fuentes de radiación
omnidireccionales unidas a un dispositivo de desplazamiento
automático para la irradiación de espacios huecos o cantos.
Las instalaciones y condiciones de estos métodos
de endurecimiento se describen por ejemplo en R. Holmes, U. V. and
E. B. Curing Formulations for Printing Inks, Coatings and Paints,
SITA Technology, Academic Press, Londres, Reino Unido, 1984.
El endurecimiento puede tener lugar por etapas,
es decir mediante iluminación o irradiación múltiple con radiación
actínica. También se puede llevar a cabo de forma alternante, es
decir, alternativamente con radiación UV y haz electrónico.
El endurecimiento térmico tampoco presenta
ninguna particularidad en cuanto a su metodología, sino que tiene
lugar de acuerdo con los métodos habituales y conocidos, como
calentamiento en horno de ventilación forzada o irradiación con
lámparas IR. Como en el caso del endurecimiento con radiación
actínica, el endurecimiento térmico también puede tener lugar por
etapas. Ventajosamente, el endurecimiento térmico tiene lugar a una
temperatura de 50 a 100ºC, de forma especialmente preferente de 80 a
100ºC y en particular de 90 a 100ºC, durante un tiempo de 1 minuto
a 2 horas, de forma especialmente preferente de 2 minutos a 1 hora y
en particular de 3 minutos a 30 minutos. Si se utilizan sustratos
que puedan ser sometidos a fuertes cargas térmicas, la reticulación
térmica también se puede llevar a cabo a temperaturas superiores a
100ºC. No obstante, en general es aconsejable no superar
temperaturas de 180ºC, preferentemente 160ºC y en particular
140ºC.
Si se utilizan conjuntamente el endurecimiento
térmico y con radiación actínica, estos métodos se pueden aplicar
simultáneamente o de forma alternativa. Si los dos métodos de
endurecimiento se utilizan de forma alternativa, por ejemplo se
puede comenzar con el endurecimiento térmico y terminar con el
endurecimiento con radiación actínica. En otros casos puede
resultar ventajoso comenzar con el endurecimiento con radiación
actínica y terminar con el mismo. Los especialistas pueden
determinar el método de endurecimiento más ventajoso para cada caso
particular basándose en sus conocimientos técnicos generales y, dado
el caso, recurriendo a sencillos ensayos preliminares.
Evidentemente, los métodos de endurecimiento
anteriormente descritos también se pueden utilizar en la producción
de lacados transparentes y lacados multicapa en el marco de un
procedimiento de lacado.
Los cuerpos compuestos según la invención
obtenidos mediante el procedimiento según la invención no muestran
ningún indicio de microburbujas ("microbubbling" o
"blistering"). Su superficie es lisa y está libre de defectos.
Sus propiedades de sobrelacado son extraordinarias, al igual que su
estabilidad térmica: la superficie no se deteriora ni siquiera en
caso de varias horas de carga térmica a altas temperaturas. Por
consiguiente, los cuerpos compuestos según la invención se pueden
montar directamente en carrocerías de automóvil no revestidas para
lacarlos después en línea junto con éstas.
Para producir el lacado transparente, el
material de revestimiento a utilizar según la invención se aplica
de acuerdo con un procedimiento de lacado con ayuda de los métodos
de aplicación arriba descritos sobre los sustratos imprimados o no
imprimados arriba descritos, y se endurece térmicamente y con
radiación actínica.
Los lacados transparentes también pueden formar
parte de lacados multicapa.
Con este fin, el material de revestimiento a
utilizar según la invención se aplica de acuerdo con el
procedimiento de lacado no sobre los sustratos imprimados o no
imprimados, sino sobre como mínimo una capa de laca base de
coloración y/o de efecto decorativo que se encuentra sobre éstos y
que está formada por un material de revestimiento pigmentado
endurecible térmicamente y en caso dado con radiación actínica.
Resulta ventajoso aplicar los materiales de
revestimiento a utilizar según la invención mediante el
procedimiento húmedo-sobre-húmedo
sobre la capa de laca base seca o ventilada, pero no endurecida,
tras lo cual la capa de laca transparente resultante y la capa de
laca base se endurecen conjuntamente de forma térmica y con
radiación actínica.
Como material de revestimiento para la
producción de la capa de laca base entran en consideración las lacas
base habituales y conocidas, en particular lacas base acuosas.
En los documentos de patente
EP-A-0 089 497,
EP-A-0 256 540,
EP-A-0 260 447,
EP-A-0 297 576, WO 96/12747,
EP-A-0 523 610,
EP-A-0 228 003,
EP-A-0 397 806,
EP-A-0 574 417,
EP-A-0 531 510,
EP-A-0 581 211,
EP-A-0 708 788,
EP-A-0 593 454,
DE-A-43 28 092,
EP-A-0 299 148,
EP-A-0 394 737,
EP-A-0 590 484,
EP-A-0 234 362,
EP-A-0 234 361,
EP-A-0 543 817, WO 95/14721,
EP-A-0 521 928,
EP-A-0 522 420,
EP-A-0 522 419,
EP-A-0 649 865,
EP-A-0 536 712,
EP-A-0 596 460,
EP-A-0 596 461,
EP-A-0 584 818,
EP-A-0 669 356,
EP-A-0 634 431,
EP-A-0 678 536,
EP-A-0 354 261,
EP-A-0 424 705, WO 97/49745, WO
97/49747, EP-A-0 401 565,
EP-B-0 730 613 o WO 95/14721 se dan
a conocer ejemplos de lacas base acuosas adecuadas.
Los lacados transparentes y lacados multicapa
presentan una buena resistencia al rayado, adherencia entre capas,
estabilidad a la exposición a la intemperie y estabilidad frente a
las sustancias químicas, y también un excelente perfil de
propiedades ópticas.
\vskip1.000000\baselineskip
Sobre SMC (Sheet Moulded Compounds), como los
utilizados para la producción de reflectores de lámparas de
automóvil, se aplicó en cada caso una capa de imprimación de un
material de revestimiento, ésta se sometió a un secado previo
durante 6 minutos a una temperatura de 50 a 60ºC y se endureció por
completo con radiación UV (1 a 3 julio/cm^{2}) y térmicamente (10
minutos a 90ºC). La capa de imprimación se aplicó en todos los
casos con un espesor de capa húmeda tal que en el cuerpo compuesto
obturado resultaba un espesor de capa seca de obturación de 25
a
27 \mum.
27 \mum.
El material de revestimiento consistía en 100
partes en peso de un (met)acrilato de uretano libre de grupos
hidroxilo (Ebecryl® 5129 de la firma UCB), 100 partes en peso de un
poliesterpoliol (Desmophen® de la firma Bayer AG), 2,5 partes en
peso de un fotoiniciador comercial (Irgacure® 819 de la firma Ciba y
Lucirin® TPO de la firma BASF AG), 0,6 partes en peso de un
absorbente UV y agente fotoprotector comercialmente disponible
(mezcla de Tinuvin® 400 y Neutral-HALS de la firma
Ciba y también un fenol impedido estéricamente), 50 partes en peso
de un acrilato oligomérico comercialmente disponible con grupos
isocianato libres y grupos acrilato (Roskydal® 2545 de la firma
Bayer AG) y 76 partes en peso de microtalco como material de carga.
Para la aplicación, el material de revestimiento se ajustó a
viscosidad de pulverización (contenido en sólidos de aproximadamente
entre un 30 y un 40% en peso) con un disolvente orgánico adecuado
(mezcla de acetato de butilo, n-butanol y
Ektapro®).
Los cuerpos compuestos según la invención
obtenidos mediante el procedimiento según la invención no mostraban
ningún indicio de microburbujas ("microbubbling" o
"blistering"). Su superficie era lisa no presentaba defectos.
Sus propiedades de sobrelacado eran extraordinarias, al igual que su
estabilidad térmica: la superficie no se deterioró ni siquiera con
dos horas de carga térmica a 190ºC. Con los cuerpos compuestos según
la invención se producían reflectores excelentes de larga vida
útil.
Claims (6)
1. Utilización de un material de revestimiento
endurecible térmicamente y con radiación actínica, que contiene
- (a1)
- entre un 5 y un 90% en peso, con respecto al material de revestimiento, de como mínimo un componente con
- (a11)
- al menos dos grupos (met)acrilato que sirven para la reticulación con radiación actínica, o
- (a11)
- con al menos dos grupos (met)acrilato y
- (a12)
- con al menos un grupo funcional que puede experimentar reacciones de reticulación térmica con el grupo funcional complementario (a22) del componente (a2);
- (a2)
- como mínimo un componente diferente de (a1) con
- (a21)
- al menos dos grupos funcionales que sirven para la reticulación con radiación actínica, y
- (a22)
- al menos un grupo funcional que sirve para la reticulación térmica, y
- (a7)
- como mínimo un componente endurecible térmicamente seleccionado entre ligantes y reticulantes endurecibles térmicamente, y también en caso dado
- (a3)
- como mínimo un fotoiniciador;
- (a4)
- como mínimo un iniciador de reticulación térmica;
- (a5)
- como mínimo un diluyente reactivo endurecible con radiación actínica y/o térmicamente, y
- (a6)
- como mínimo un aditivo de laca;
para la obturación de SMC (Sheet
Moulded Compounds) y BMC (Bulk Moulded
Compounds).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Utilización según la reivindicación 1,
caracterizada porque el componente (a1) consiste en un
(met)acrilato de uretano y el componente (a2) consiste en un
copolímero de (met)acrilato con funcionalidad
(met)acrilato con grupos isocianato libres y/o en un
poliisocianato con funcionalidad (met)acrilato.
3. Procedimiento para la obturación de SMC
(Sheet Moulded Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) mediante
aplicación y endurecimiento de una capa de imprimación,
caracterizado porque para ello se utiliza un material de
revestimiento según la reivindicación 1 ó 2.
4. SMC (Sheet Moulded Compounds) y BMC (Bulk
Moulded Compounds) obturados con una capa de imprimación que se
pueden producir con ayuda del procedimiento según la reivindicación
3.
5. Utilización de los SMC (Sheet Moulded
Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) según la reivindicación 4
para la producción de piezas de automóvil.
6. Automóviles que contienen SMC (Sheet Moulded
Compounds) y BMC (Bulk Moulded Compounds) según la reivindicación
4.
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