ES2200880T3 - Composicion que comprende compuestos mercapto-funcionales. - Google Patents
Composicion que comprende compuestos mercapto-funcionales.Info
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Abstract
Una composición de coberturarevestimiento y/o adhesiva, que comprende -un compuesto que comprende dos o más grupos insaturados olefínicos que tienen al menos una funcionalidad electrón deficientefunción deficitaria de electrones unida a un átomo de carbono del enlace insaturado; -un compuesto que comprende al menos dos grupos funcionales mercapto; y -un catalizador que comprende al menos un grupo NH opcionalmente bloqueado.
Description
Composición que comprende compuestos
mercapto-funcionales.
La presente invención se refiere a una
composición que comprende:
un compuesto que comprende dos o más grupos
olefínicos insaturados que comprenden al menos una función
deficitaria de electrones unida a un átomo de carbono de un enlace
no saturado;
un compuesto que comprende al menos dos grupos
funcionales mercapto; y
un catalizador.
Grupos insaturados, tales como grupos acriloílos
pueden reaccionar con compuestos que contienen un hidrógeno activo.
Se cree que tal reacción envuelve una adicción a un anión derivado
del nucleófilo, el compuesto que contiene el hidrógeno activo, que
actúa como un donador para el grupo insaturado activado, que sirve
como un aceptor. Cuando estos compuestos que contienen hidrógeno
activo son compuestos C-H tales como éster malónico
o acetoacetato, la reacción se conoce como la reacción de adición de
Michael. También se sabe que los compuestos SH pueden funcionar como
compuestos que contienen hidrógeno activo en un mecanismo de
reacción que es similar a la reacción de adición de Michael. De aquí
en adelante tal mecanismo de reacción con compuestos que contienen
el gruopo SH se denomina reacción de
tio-Michael.
Una composición tal como la descrita en el
párrafo inicial que es curable por una reacción tal como la
tio-Michael, es conocida por la solicitud de
patente europea EP-A-0160824. Los
catalizadores mencionados en esta solicitud son compuestos de
amonio cuaternario, tetrametil-guanidina,
diaza-biciclo-undeceno, y
diaza-biciclo-noneno. Las reacciones
de tio-Michael catalizadas por estas bases fuertes
son difíciles de controlar. Dichas reacciones suceden o demasiado
deprisa o no suceden en absoluto, dependiendo de la concentración
del catalizador usado. Las aminas terciarias pueden estar presentes
pero según esta publicación no reaccionan a temperaturas ambiente.
Adicionalmente la reacción catalizada por base puede ser inhibida
por ácido. El anhídrido carbónico presente en el aire o un sustrato
ácido pueden retardar severamente o incluso impedir la
reticulación.
La patente EE.UU. 2.759.913 describe un proceso
de copolimerización de monómeros insaturados con compuestos con
funcionalidad mercapto con un catalizador básico tal como hidróxido
de trimetilbencilamonio. Como se ha mencionado anteriormente, las
reacciones con tales catalizadores son difíciles de controlar.
La solicitud de patente británica
GB-A-2.166.749 describe una
composición de revestimiento curable a temperatura ambiente que
contiene un poliéster insaturado y un compuesto que contiene al
menos tres grupos tio y un catalizador que es una amina terciaria,
tal como trietil-amina. Sin embargo como puede
verse en los ejemplos en el documento
GB-A-2.166.749, esta reacción dura
alrededor de 16 horas para curar a temperatura ambiente. La reacción
más rápida tendrá lugar sólo a temperaturas altas.
La solicitud de patente europea
EP-A-0284374 describe un compuesto
de vinilo polimerizable que tiene una cadena principal de
politioéter preparada a partir de un compuesto que comprende dos o
más grupos insaturados olefínicos que comprende al menos una función
deficitaria de electrones unida a un átomo de carbono del enlace
insaturado, un compuesto que contiene al menos dos grupos
funcionales mercapto, y un catalizador tal como dietilamina. No se
describe si estos reactivos como tales pueden usarse en
composiciones de revestimiento o composiciones adhesivas.
La patente de Estados Unidos
US-A-5.840.823 describe una
composición adhesiva que contiene un compuesto que comprende dos o
más grupos olefínicos insaturados que comprenden al menos una
función deficitaria de electrones unida a un átomo de carbono del
enlace insaturado, y un compuesto que comprende una pluralidad de
grupos seleccionados de grupos tiol grupos de amina primaria o
grupos de amina secundaria. Sin embargo en el documento patente de
EE.UU. US-A-5.840.823 no se dice ni
se sugiere que se utilice un compuesto con grupos aminos primarios o
secundarios en combinación con un compuesto que contiene grupos
tiol.
El objeto de la invención es proporcionar una
composición que no posea los inconvenientes anteriormente
mencionados.
El objeto de esta invención se consigue con una
composición del tipo descrito en el párrafo inicial que comprende un
catalizador que comprende al menos un grupo NH que puede estar
opcionalmente bloqueado.
Sorprendentemente, se ha descubierto que aunque
la técnica anterior muestra que se necesitan catalizadores básicos
fuertes, las composiciones curables tio-Michael
comprenden un catalizador de acuerdo con la invención que muestran
curado rápido a temperaturas ambiente. Esto tiene la ventaja
evidente de que es posible acortar los tiempos de producción. Se
puede ahorrar en costes de energía puesto que el curado tiene lugar
a temperatura ambiente. Adicionalmente en comparaciones con
reacciones Michael y tio-Michael catalizadas por
bases fuertes, el tiempo de reacción es mucho menos dependiente de
la cantidad de catalizador. Esto es ventajoso para facilitar la
formulación. Se ha encontrado también que el proceso puede
realizarse con oligómeros de baja viscosidad. Esto tiene la ventaja
de que las composiciones pueden prepararse con poco o ningún
disolvente pero son todavía pulverizables. Los grupos reactivos
implicados en la reacción de curado son mucho menos tóxicos que la
mayor parte de los grupos reactivos reticulables en otros adhesivos
o composiciones de revestimiento tales como los isocianatos. Después
del curado, la capa aplicada es resistente a la hidrólisis y a la
degradación. También la estabilidad térmica del enlace sulfuro es
alta.
En el compuesto que contiene dos o más grupos
olefínicos insaturados, los grupos olefínicos insaturados comprenden
al menos una función deficitaria de electrones unida a un átomo de
carbono del enlace insaturado. El enlace olefínico insaturado puede
ser un enlace doble o triple. Preferíblemente, los grupos olefínicos
insaturados del compuesto que contiene dos o más grupos olefínicos
insaturados tienen una estructura de acuerdo con la siguiente
fórmula I:
(I)R1--
\delm{C}{\delm{\para}{R2}}=
\delm{C}{\delm{\para}{R4}}--R3
en donde al menos uno de R1, R2, R3, y R4
comprende una función deficitaria de electrones unida a un átomo de
carbono del enlace insaturado y al menos uno de R1, R2, R3, y R4
está unido a un grupo polivalente que comprende al menos dos
valencias.
Ejemplos de la funcionalidad deficiente en
electrones incluyen carbonilo, carboxilo, éster, tiocarbonilo,
tiocarboxilo, tioésteres, sulfóxido, sulfonilo, sulfo, fosfato,
fosfito, fosfonito, fosfinito, nitro, nitrilo y amido.
En el caso de que R1, R2, R3, y/o R4 sean
monovalentes, la función deficitaria de electrones puede estar unida
a un átomo de hidrógeno, alquilo lineal o ramificado, cicloalquilo
alquenilo, ciclo-alquenilo, alquinilo,
ciclo-alquinilo, y arilo que pueden estar
opcionalmente sustituidos con otras funcionalidades varias tales
como ácido carboxílico o hidróxido. Si no contienen una función
deficitaria de electrones R1, R2, R3, y/o R4 pueden estar
independientemente seleccionadas de un átomo de hidrógeno, alquilo
lineal o ramificado, cicloalquilo alquenilo,
ciclo-alquenilo, alquinilo,
ciclo-alquinilo, y arilo que pueden estar
opcionalmente sustituidos con varias funcionalidades tales como
ácido carboxílico o hidróxido. Cuando al menos uno de entre R1, R2,
R3, y R4 está unido a un grupo polivalente y no es una función
deficitaria de electrones, puede ser un enlace sencillo. El grupo
polivalente une al menos dos grupos de acuerdo con la fórmula I. El
grupo polivalente puede seleccionarse de un enlace sencillo, alquilo
sustituido o no sustituido, cicloalquilo, alquenilo, cicloalquenilo,
alquinilo, cicloalquinilo, arilo, o combinaciones de los mismos. El
grupo polivalente puede opcionalmente comprender heteroátomos tales
como -O-, -S-, -Si-, y -P-, y grupos tales como amida urea y
éster.
Preferiblemente, el grupo de acuerdo con la
fórmula I se deriva de un ácido carboxílico insaturado que comprende
de 2 a 10, preferiblemente de 3 a 6, átomos de carbono. El ácido
carboxílico puede ser mono o poliinsaturado y puede ser un ácido
monocarboxílico o policarboxílico. Ejemplos de ácidos
monocarboxílico apropiados son ácido acrílico metacrílico, cinámico,
propargílico, y deshidrolevulínico. Ejemplos de ácidos
policarboxílico apropiados son el ácido citracónico, maleico,
itacónico, o sus anhídridos, y ácido mesacónico y fumárico. También
pueden usarse monoésteres de ácidos mono- y
poli-carboxílicos y diésteres de ácidos
policarboxílicos tales como ésteres del ácido acrílico,
mononitrilo-monoésteres del ácido maleico, maleato
de dietilo, ésteres del ácido cianoacrílico, y ésteres del ácido
alquilidenmalónico como se refiere en el documento W. O. 9841561. Se
prefieren el ácido acrílico o su éster, el ácido málico su éster o
anhídrido.
Cuando el grupo de acuerdo con la fórmula uno se
deriva del ácido acrílico o su éster, un ejemplo apropiado de un
compuesto que comprende dos o más grupos olefínicos insaturados
incluye el triacrilato de trimetilol-propano.
Cuando el grupo de acuerdo con la fórmula I se
deriva del ácido acrílico o sus ésteres ejemplos apropiados de
compuestos que comprenden dos o más grupos olefínicos insaturados
incluyen poliésteres de maleato de dietilo con dioles tales como
1,5-pentanodiol, 1,3-propanodiol y/o
2-butil-2-etil-propanodiol,
opcionalmente reaccionado con poliisocianatos; el producto de
reacción de un compuesto con una funcionalidad epoxi tal como
Cardura® E10 (un compuesto epoxi alifático que puede obtenerse de
Shell Chemical Company), y monomaleato de isobutilo, reaccionado
además con el trímero del diisocianato de isoforona, por ejemplo
Vestanat® T1890 E que se puede obtener de Hüls; y el producto de
reacción del anhídrido maleico, dipentaeritritol, y butanol.
Alternativamente, el grupo de acuerdo con la
fórmula I puede derivarse de un aldehído insaturado.
Finalmente, el compuesto que comprende dos o más
grupos olefínicos insaturados comprende al menos una función
deficitaria de electrones unida a un átomo de carbono del enlace
insaturado que puede ser una cetona insaturada tal como
divinilcetona o dibenzalacetona.
El compuesto que comprende al menos dos grupos
mercapto-funcionales puede ser preparado por
esterificación directa de un ácido orgánico con funcionalidad
mercapto con un poliol. Ejemplo de ácidos orgánicos con
funcionalidad mercapto incluyen el ácido
3-mercaptopropiónico,
2-mercaptopropiónico,
tio-salicílico, mercaptosuccínico, mercaptoacético,
o cisteína. Ejemplos de compuestos preparados de acuerdo con este
método incluyen
tetrakis(3-mercaptopropionato) de
pentaeritritol), tetrakis(2-mercaptoacetato)
de pentaeritritol,
tris(3-mercaptopropionato)de
trimetilolpropano, tris(2-mercaptopropionato)
de trimetilolpropano, y
tris(2-mercaptoacetato) de trimetilolpropano.
Un ejemplo adicional de un compuesto preparado de acuerdo con dicho
método consiste en un centro de poliol
multi-ramificado basado en un poliol de partida por
ejemplo trimetilol propano y ácido dimetilpropiónico. Este poliol
es después esterificado con el ácido
3-mercaptopropiónico y el ácido isononanoico. Estos
métodos se describen en la solicitud de patente europea
EP-A-0448224 y en la solicitud de
patente internacional WO 93/17060. Otro ejemplo de un compuesto que
contiene al menos dos grupos funcionales mercapto es una resina de
poliuretano de funcionalidad mercapto. En una primera etapa, un
poliuretano con una función isocianato se prepara a partir de
dioles, diisocianatos y bloques reactivos que contienen grupos que
facilitan la estabilización de la resina en una dispersión acuosa.
Tales grupos son por ejemplo derivados del poli(óxido de etileno),
grupos sulfonato sódico, y otros grupos iónicos estabilizantes. En
una segunda etapa, el poliuretano con la función isocianato se hace
reaccionar con tioles bi-, tri-, o
tetra-funcionales, tales como
trimercapto-propionato de
trimetilol-propano y tetramercaptopropionato de
pentaeritritol. La relación equivalente de grupos tioles a grupos
isocianatos en esta etapa es entre 2-5:1. Dicha
resina es apropiada como una composición de revestimiento de base
acuosa.
Alternativamente, el compuesto que comprende al
menos dos grupos funcionales mercapto puede por ejemplo tener una
estructura de acuerdo con la fórmula siguiente:
T[(C_{3}H_{6}O)_{n}CH_{2}CHOHCH_{2}SH]_{3},
con T siendo un triol tal como trimetilolpropano o glicerol. Un
ejemplo de dicho compuesto puede obtenerse de Henkel comercialmente
bajo el nombre registrado Henkel Capcure® 3/800.
Otra síntesis que pueden usarse para preparar
compuestos que comprenden al menos dos grupos funcionales mercapto
incluyen:
la reacción de un haluro de alquilo o de arilo
con NaHS para introducir un grupo mercapto colgante dentro de los
grupos alquilo y arilo, respectivamente.
la reacción de un reactivo de Grignard con azufre
para introducir un grupo colgante mercapto dentro de la
estructura.
La reacción de un polimercaptano con una
poliolefina de acuerdo con una reacción nucleófila tal como una
reacción de adición de Michael, una reacción electrófila o una
reacción radicálica;
la reducción de disulfuros; y
otras vías, como se menciona en Advanced Organic
Chemistry de Jerry March, 4ª edición, 1992, página 1298.
Se prefiere que los grupos
mercapto-funcionales y los grupos olefínicos
insaturados estén presentes en la composición en una relación
equivalente entre 1:2 y 2:1 preferiblemente alrededor de 1:1.
En una realización alternativa de la presente
invención, el compuesto que comprende dos grupos o más grupos
olefínicos insaturados que comprenden al menos una funcionalidad
deficiente en electrones unida a un átomo de carbono del enlace
insaturado y el compuesto que comprende al menos dos grupos
funcionales mercapto pueden ser uno y el mismo compuesto. Esta
realización da como resultado una composición
auto-reticulable en presencia de un catalizador que
comprende al menos un grupo NH opcionalmente bloqueado.
La composición de la presente invención comprende
un catalizador que comprende al menos un grupo NH que puede estar
opcionalmente bloqueado. Los catalizadores que comprenden al menos
un grupo NH son por ejemplo aminas primarias y secundarias. Los
catalizadores que comprenden al menos un grupo NH bloqueado son por
ejemplo aldiminas, cetiminas, enaminas y oxazolidinas. También se
incluyen catalizadores en los que un grupo NH se origina por luz
solar o radiación ultravioleta.
Ejemplos de aminas primarias incluyen isoforona
diamina, butilamina, n-octilamina-
n-nonilamina,
N,N-dietilamina-propil-3-amina,
4-(aminometil)-1,8-octano diamina,
anilina, metoxianilina, carboxietilanilina, fenilendiamina, y sus
mezclas. Están también incluidas polioxialquilenaminas tales como
polioxietileno/polioxipropileno-mono-, di, o
tri-aminas. Estas pueden obtenerse comercialmente de
Huntsman bajo el nombre registrado de Jeffamine®, tal como
Jeffamine® T-403.
Una amina secundaria apropiada es por ejemplo
di-octil-amina.
Otros catalizadores apropiados son cetiminas o
sea los productos de condensación de grupos aminos primarios con
cetonas o aldiminas, o sea los productos de condensación de grupos
aminos primarios con aldehídos. En estas reacciones de condensación
se forman grupos con la siguiente fórmula:
--N=
\delm{C}{\delm{\para}{R _{6} }}--R_{5}
\newpage
en la que R5 es un grupo alquilo, un grupo
cíclico, o un grupo aromático, y R6 es hidrógeno en el caso de una
aldimina o un grupo alquilo, un grupo cíclico, o un grupo aromático
en el caso de una cetimina. Preferiblemente, R5 y/o R6 son grupos
alquilo. Más preferiblemente, R5 y/o R6 son grupos alquilo que
comprenden de 1-10 átomos de
carbono.
Ejemplos de aldiminas incluyen los productos de
condensación de aminas monofuncionales como n-octil
o
n-nonilaminas y aminas polifuncionales como isoforona-diamina con acetaldehído, propionaldehído, isobutiraldehído, n-octilaldehído, 2-etilhexilaldehído, o n-nonilaldehído. Un producto comercial es por ejemplo Vestamine® A139, isoforona bisisobutiraldimina, ex Hüls. También pueden usarse aldehídos aromáticos y dialdehídos y aldehídos heterocíclicos y dialdehídos y sus mezclas. Ejemplos de aldehídos aromáticos incluyen 4-acetamidobenzaldehído, antraceno-9-carboxaldehído, 3-benciloxibenzaldehído, 4-benciloxibenzaldehído, 3-benciloxi-4-metoxibenzaldehído, 3,5-bis(trifluorometil)- benzaldehído, 3-bromo-4-metoxibenzaldehído, 5-bromo-2-metoxibenzaldehído, 2-bromobenzaldehído, 3-bromobenzaldehído, 4-bromobenzaldehído, \alphabromocinnamaldehído, 3-bromo-4-fluorobenzaldehído, 4-bromo-2-fluorobenzaldehído, 5-bromo-2-fluorobenzaldehído, 5-bromo-2-hidroxibenzaldehído, 2-clorobenzaldehído, 3-clorobenzaldehído, 4-clorobenzaldehído, y otros aldehídos aromáticos sustituidos con halógenos, 4-butoxibenzaldehído, 2,3-dihidroxibenzaldehído y otros isómeros, 2,3-dimetoxibenzaldehído y otros isómeros, 3,4-dimetoxi-6-nitrobenzaldehído, 4-dimetilaminobenzaldehído, 2,5-dimetil-p-anisaldehído, 2,4-dinitrobenzaldehído, 4-fenoxibenzaldehído, 3-fenoxibenzaldehído, 4-fenilbenzaldehído, p-tolualdehído, o-tolualdehído, y m-tolualdehído, 2,4,6-trimetilbenzaldehído y otros benzaldehídos sustituidos con grupos alquilo. Ejemplos de dialdehídos aromáticos incluyen 1,3-bencenodialdehído y tereftaldehído. Ejemplos de aldehídos heterocíclicos incluyen tiofeno-2-carboxaldehído, tiofeno-3-carboxaldehído, 5-acetoximetil-2-furaldehído, 4-bromo-2-tiofenocarboxaldehído, 3,5-dimetil-1-fenilpirazol-4- carboxaldehído, 3-fenil-1H-pirazol-4- carboxaldehído, picolinaldehído, 4-piridinocarboxaldehído, 3-piridinocarboxaldehído, y 4-quinolinocarboxaldehído. Un ejemplo de un aldehído heterocíclico incluye 2,5-tiofenodicarboxaldehído.
n-nonilaminas y aminas polifuncionales como isoforona-diamina con acetaldehído, propionaldehído, isobutiraldehído, n-octilaldehído, 2-etilhexilaldehído, o n-nonilaldehído. Un producto comercial es por ejemplo Vestamine® A139, isoforona bisisobutiraldimina, ex Hüls. También pueden usarse aldehídos aromáticos y dialdehídos y aldehídos heterocíclicos y dialdehídos y sus mezclas. Ejemplos de aldehídos aromáticos incluyen 4-acetamidobenzaldehído, antraceno-9-carboxaldehído, 3-benciloxibenzaldehído, 4-benciloxibenzaldehído, 3-benciloxi-4-metoxibenzaldehído, 3,5-bis(trifluorometil)- benzaldehído, 3-bromo-4-metoxibenzaldehído, 5-bromo-2-metoxibenzaldehído, 2-bromobenzaldehído, 3-bromobenzaldehído, 4-bromobenzaldehído, \alphabromocinnamaldehído, 3-bromo-4-fluorobenzaldehído, 4-bromo-2-fluorobenzaldehído, 5-bromo-2-fluorobenzaldehído, 5-bromo-2-hidroxibenzaldehído, 2-clorobenzaldehído, 3-clorobenzaldehído, 4-clorobenzaldehído, y otros aldehídos aromáticos sustituidos con halógenos, 4-butoxibenzaldehído, 2,3-dihidroxibenzaldehído y otros isómeros, 2,3-dimetoxibenzaldehído y otros isómeros, 3,4-dimetoxi-6-nitrobenzaldehído, 4-dimetilaminobenzaldehído, 2,5-dimetil-p-anisaldehído, 2,4-dinitrobenzaldehído, 4-fenoxibenzaldehído, 3-fenoxibenzaldehído, 4-fenilbenzaldehído, p-tolualdehído, o-tolualdehído, y m-tolualdehído, 2,4,6-trimetilbenzaldehído y otros benzaldehídos sustituidos con grupos alquilo. Ejemplos de dialdehídos aromáticos incluyen 1,3-bencenodialdehído y tereftaldehído. Ejemplos de aldehídos heterocíclicos incluyen tiofeno-2-carboxaldehído, tiofeno-3-carboxaldehído, 5-acetoximetil-2-furaldehído, 4-bromo-2-tiofenocarboxaldehído, 3,5-dimetil-1-fenilpirazol-4- carboxaldehído, 3-fenil-1H-pirazol-4- carboxaldehído, picolinaldehído, 4-piridinocarboxaldehído, 3-piridinocarboxaldehído, y 4-quinolinocarboxaldehído. Un ejemplo de un aldehído heterocíclico incluye 2,5-tiofenodicarboxaldehído.
Cetiminas apropiadas son productos de
condensación de aminas mono- y poli-funcionales con
por ejemplo acetona, metiletilcetona, metiisobutilcetona,
metilisoamilcetona, etilamilcetona, ciclohexanona, acetofenona,
hidroxiacetofenona, o acetilbifenilo. Un ejemplo es el producto de
reacción de 3 moles de etilamilcetona y
4-(aminometil)-1,8-octano-diamina.
Un ejemplo de una oxazolidina apropiada es
Incozol® LV que puede obtenerse de Industrial Copolymers Ltd., o
sea el producto de reacción de 1 mol de carbonato de dialilo y 2
moles de una oxazolidina producida a partir de dietanolamina e
isobutiraldehído.
Un ejemplo de una enamina apropiada es
1-pirrolidino-1-ciclohexeno.
Los catalizadores en los que se forma un grupo NH
por radiación UV se describen por J.F. Cameron et al., J. Org.
Chem., 1990, 55, pp. 5919-5922. Ejemplos de
catalizadores en los se forma un grupo NH por radiación UV incluyen
N-[[1-(3,5-dimetoxifenil)-1-metil-etoxi]carbonil]ciclohexamina;
N,N'bis[[1-(3,5-dimetoxifenil)-1-metil-etoxi]-carbonil]hexano-1,6-diamina,
N-[[1-(3,5-dimetoxifenil)-1-metiletoxi]carbonil]piperidina,
[[1-(3,5-dimetoxifenil)-1-metil-etoxi]carbonil]amina,
[[(2,6-dinitrobencil)oxi]carbonil]
ciclohexilamina,
4,4'-[bis[[(2-nitrobencil)oxi]carbonil]tri-metileno]dipiperidina,
3,3',5,5'-tetrametoxibenzoin-ciclo-hexilcarbamato
y sus mezclas.
Los catalizadores con una función NH,
opcionalmente bloqueada, pueden usarse solos, como mezcla de
catalizadores de la misma naturaleza, o como mezcla de catalizadores
de naturaleza distinta. En particular si la composición de acuerdo
con la intención se usa como una base, se prefiere usar una mezcla
de aldiminas y cetiminas como catalizador. Puede usarse una mezcla
con una relación de peso de 0,1-10:1,
preferiblemente 2-6:1. Se ha descubierto que esto da
como resultado una mejor adhesión al sustrato.
Puesto que el tiempo de reacción sólo depende en
menor grado de la cantidad de catalizador, pueden usarse altas
concentraciones de catalizador sin hacer que las reacción sea
incontrolable. Se ha descubierto que la sensibilidad de una
revestimiento base o revestimiento final para un sustrato ácido o
una imprimación y por lo tanto el tiempo de curado, es más bajo
cuando se usan concentraciones altas de catalizadores según la
invención. Se piensa que esta sensibilidad puede reducirse incluso
más si se añaden aminas terciarias a la composición de revestimiento
final o revestimiento base puesto que se cree que se adhieren a la
base ácida usada o al sustrato ácido y neutralizan su acidez. La
cantidad total de catalizador se usa entonces para catalizar la
reacción. Una amina terciaria apropiada es
N,N-dimetil-etanol-amina.
Preferiblemente el catalizador se usa en una
cantidad de 0,01 - 10% equivalentes de grupos nitrógeno, basado en
el total de grupos insaturados y tioles. Una cantidad de 0,1 - 6%
equivalentes es más preferida.
La composición de acuerdo con la presente
invención puede ser una composición diluida con agua, una
composición diluida con disolvente o una composición libre de
diluyente. Puesto que la composición puede componerse de oligómeros
de baja viscosidad, es especialmente apropiada para uso como
revestimiento con alta cantidad de sólidos o revestimiento sin
diluyente. Preferiblemente el contenido orgánico volátil teórico
(VOC) de la composición es menor que 450 g/l, más preferiblemente
menor que 350 g/l, lo más preferible menor que 250 g/l.
Para reducir adicionalmente el contenido orgánico
volátil pueden usarse reactivos diluyentes tales como maleato de
dietilo, metoxipropil-citraconimida, malonato de
dietilbencilideno, un aldehído
\alpha,\beta-insaturado, por ejemplo,
cinamaldehído o citral, y compuestos con una función monotiol, tales
como dodecil-mercaptano y silanos
mercapto-funcionales. Los grupos con funcionalidad
mercapto tales como
\gamma-mercapto-propil-trimetoxisilano.
Los grupos con funcionalidad mercapto y los grupos olefínicos
insaturados de los reactivos diluyentes se tienen también en cuenta
con respecto a la relación equivalente mencionada anteriormente.
Las presentes composiciones son de particular
interés como composiciones de revestimiento o adhesivos.
Preferiblemente se usa una composición en dos envases.
Preferiblemente el primer componente del revestimiento o adhesivo de
dos envases comprende el compuesto que comprende dos o más grupos
olefínicos insaturados así como el compuesto que comprende al menos
dos grupos con funcionalidad mercapto, mientras que el segundo
componente de la composición comprende una pequeña cantidad de una
solución catalítica. Sin embargo si así se desea, el segundo
componente puede contener junto con el catalizador una parte de la
cantidad total de o el compuesto que comprende los grupos olefínicos
insaturados o el compuesto que comprende los grupos mercapto
funcionales.
Las formulaciones pueden contener pigmentos,
pigmentos de efecto, tales como escamas de aluminio, absorbentes de
UV, promotores de la adhesión, tal como
epoxi-silano, estabilizantes de tipo amina con
impedimento estérico (conocidos con su acrónimo inglés HALS por
Hindered Amine Light Stabilizers),
aditivos de flujo u otros aditivos.
La composición de acuerdo con la presente
invención puede aplicarse por métodos convencionales incluyendo
pulverización, cepillado, revestimiento con rodillo o por inmersión.
Sin embargo, la composición de la presente invención es
particularmente apropiada para aplicación por medio de un aparato
que permita la mezcla externa de los componentes, uno en el cual una
composición líquida comprende:
- un compuesto que comprende dos o más grupos
insaturados olefínicos que comprenden al menos una función
deficitaria de electrones unida a un átomo de carbono del grupo
insaturado, y
- un compuesto que comprende al menos dos grupos
con funcionalidad mercapto, y
- es aplicada por medio de una boquilla de
pulverización con una pequeña cantidad de una composición catalítica
líquida que comprende al menos un catalizador que comprende al menos
un grupo NH, opcionalmente bloqueado, que se inyecta en el
pulverizador de la composición pulverizable. Tal aparato se
describe, por ejemplo, en el documento WO. 98/41316. Debido al uso
muy efectivo de los catalizadores, las composiciones de acuerdo con
la presente invención tienen tiempos de curado muy cortos, lo que
hace este método específicamente apropiado para estas
composiciones.
La composición de acuerdo con la invención puede
usarse en varios sustratos, en particular madera, plásticos, y
sustratos metálicos tales como aluminio, acero o acero galvanizado,
para aplicaciones industriales de cualquier tipo. La composición
puede usarse, por ejemplo, como un adhesivo o un revestimiento, por
ejemplo como una masilla, una imprimación, carga, revestimiento
base, revestimiento final o revestimiento transparente. La
composición es particularmente ventajosa para uso como un
revestimiento en la reparación de automóviles, puesto que puede
aplicarse fácilmente con un pulverizador y puede aplicarse a
temperatura ambiente. Generalmente, en la reparación de automóviles,
es necesario aplicar varias capas, tales como una imprimación, un
revestimiento base, y una revestimiento transparente. A causa de los
tiempos de secado cortos, puede aplicarse la siguiente capa después
de un tiempo corto de la aplicación de la primera capa.
La invención se ilustra adicionalmente con los
siguientes ejemplos.
En los siguientes ejemplos los compuestos
listados a continuación pueden obtenerse como se indica.
Compuestos | Descripción | Obtenible en: |
Autobase® | Revestimiento de base | Akzo Nobel Car Refinishes |
acuosa-disolvente | ||
Autocril® 3110 | Carga | Akzo Nobel Car Refinishes |
Autocril® LV | Revestimiento de base | Akzo Nobel Car Refinishes |
acuosa-disolvente | ||
Autowave® | Revestimiento de base | Akzo Nobel Car Refinishes |
acuosa-disolvente |
(continuación)
Compuestos | Descripción | Obtenible en: |
Byk® 306 | Aditivo humectante del sustrato | BYK-Chemie |
Byk® 333 | Aditivo de flujo de silicona | BYK-Chemie |
Cardura® E10 | Compuesto alifático epoxídico | Shell Chemical Company |
Disperbyk® 110 | Agente dispersante | BYK-Chemie |
Incozol® LV | Oxazolidina | Industrial |
Copolymers Ltd | ||
Jeffamine® T 403 | Poli(óxido de alquileno) con tres | Huntsman Corporation |
funciones aminas primarias | ||
Sparkle Silver® | Pasta de aluminio no exfoliante | Silberline Ltd |
E 5000AR | ||
Tinuvin® 1130 | Absorbente de UV | Ciba |
Tinuvin® 123 | Estabilizador frente a la luz a base de | Ciba |
una amina estéricamente impedida | ||
Tinuvin® 292 | Estabilizador frente a la luz a base de | Ciba |
una amina estéricamente impedida | ||
Vestamine® A139 | Isoforona-bisisobutiraldimina | Hüls |
Vestanat® T1890 E | Trímero de diisocianato de isoforona | Hüls |
Washprimer® CR | Imprimación | Akzo Nobel Car Refinishes |
En los ejemplos se usan las siguientes
abreviaciones para los compuestos como se indica.
DBU | diazabicicloundecano |
DMEA | N,N-dimetiletanolamina |
IPDA | isoforona-diamina |
PTMP | tetrakis-(3-mercaptopropionato) de pentaeritrilo |
TAN_EAK | el producto de la reacción de 3 moles de etil-amil-cetona |
y 4-(aminometil)-1,8-octanodiamina | |
TMP(2MA)3 | tris(2-mercaptoacetato) de trimetilolpropano |
TMP(3MPA)3 | tris(3-mercaptopropionato) de trimetilolpropano |
TMPTA | triacrilato de trimetilolpropano. |
En los ejemplos, los grupos funcionales mercapto
y los grupos insaturados olefínicos están presentes en las
composiciones de revestimiento en una relación equivalente de
1:1.
Los tiempos de curado fueron medidos usando un
dispositivo registrador del tiempo de secado BK. El tiempo de curado
es el tiempo entre la aplicación de la muestra y la fase cuando la
pluma del dispositivo registrador de secado BK no daña el
revestimiento no penetrando ya hasta el sustrato (fase III).
Una revestimiento esta libre para manejar cuando
la marca que queda después de presionar firmemente con el dedo
pulgar desaparece después de 1 ó 2 minutos.
La viscosidad se mide con un viscosímetro de
placa y cono, tipo CAP 2000.
La adhesión fue ensayada usando el denominado
ensayo de despegue, en el que se hace un corte transversal a 45º con
una hoja de cortar Olfa®, después de lo cual una cinta adhesiva de
tipo estándar se pega sobre la pintura y suavemente se despega de
nuevo. Los valores 1-10 representan una escala para
la evaluación de la adhesión que va desde una muy pobre adhesión (1)
hasta una adhesión excelente.
La adhesión de Gitterschnitt se midió de acuerdo
con la ISO 2409. La adhesión se determinó visualmente sobre una
escala de 0(= ningún desprendimiento) a 5 (= desprendimiento
total). El ensayo de condensación empleado junto con el ensayo de
adhesión de Gitterschnitt tuvo las condiciones siguientes: 10 días a
humedad relativa del 100% a 42ºC. La resistencia a la formación de
esquirlas de piedra se midió según el ensayo estándar de Ford, Ford
57-4. Los valores 0-7 representan
una escala para la evaluación de la resistencia a la formación de
esquirlas de piedra que va desde muy pobre (7) hasta excelente
(0).
El ensayo de deterioro climático acelerado se
llevó a cabo de acuerdo con la norma estándar internacional ISO
2810.
La presencia de ampollas en las capas de curado
fue comprobada de acuerdo con ASTM-D714. Los
resultados se representan ene una escala de valores que va desde 1
(ampolla grande) a 10 (ninguna ampolla), con una codificación
adicional para la densidad de la ampolla, F que corresponde a
"pocas", M para "media" y D para "densa".
A un matraz de 2 litros con cuatro bocas se
adaptó un agitador de velocidad variable, termopares en combinación
con un controlador, una columna de destilación, un condensador,
borboteo de nitrógeno, y una manta de calefacción. El matraz se
cargó con 120 gramos de maleato de dietilo, 235 gramos de
1,5-pentanodiol, 360 gramos de
2-butil-2-etil-propanodiol,
3,7 gramos del catalizador óxido de dibutil-estaño,
y 5% en peso de xileno. El borboteo de nitrógeno y el agitador se
pusieron en funcionamiento. La manta de calefacción se preparó para
calentar la carga del reactor a 150ºC con un límite de 79ºC en la
parte de la cabeza de la columna. El etanol se recogió y cuando
disminuyó el ritmo de destilación, se añadió otra cantidad de 5% en
peso de xileno en alrededor de 60 minutos, continuando la reacción a
presión reducida. Al final se destiló la cantidad de xileno, junto
con el residuo de etanol. La conversión de la reacción, calculada a
partir de la cantidad de etanol, fue de más del 98%. El contenido de
sólidos del producto final fue 99,6%. La viscosidad a 23ºC fue 1
Pa.s. El índice de maleato fue 278 mg KOH/g de sólidos.
A un matraz de 2 litros con cuatro bocas se
adaptó un agitador de velocidad variable, termopares en combinación
con un controlador, una columna de destilación, un condensador de
reflujo, borboteo de nitrógeno, y una manta de calefacción. El
matraz se cargó con 375 gramos de Cardura® E10. El borboteo de
nitrógeno y el agitador se pusieron en funcionamiento y la carga del
lote se calentó a temperatura de 100ºC. A continuación, 260 gramos
de monomaleato de isobutilo y 0,64 gramos de hexanoato de
2-hexilo de cromo(III) se añadieron mientras
que la temperatura de la carga se mantuvo a 120ºC (reacción
exotérmica). La reacción se llevó a cabo a 120ºC hasta que la
conversión de CO-OH fue al menos del 98%, a
continuación se enfrió a 80ºC. Después, se añadió 0,5 gramos del
dibutil-dilaurato de estaño, seguido por la adición
de 525 gramos de Vestanat® T1890 E, mientras que la temperatura de
la carga se mantuvo por debajo de 90ºC. La reacción se completó a
90ºC cuando la conversión de NCO alcanzó al menos el 98%. El
producto se enfrió, diluyo con acetato de n-butilo
para un contenido de sólidos del 70% en peso. El contenido de
sólidos medidos del producto resultante fue el 72,4%. La viscosidad
a 23ºC fue 1,9 Pa.s. El índice de maleato fue 84 mg KOH/g
sólidos.
A un matraz de 2 litros y cinco bocas se adaptó
un agitador de velocidad variable, termopares en combinación con un
controlador, una columna de Vigreux, un condensador, borboteo de
nitrógeno, y una manta de calefacción. El matraz se cargó con 48
gramos de trimetilolpropano, 763 gramos de ácido
dimetilol-propiónico, y, como un catalizador, 20,5
gramos de ácido para-toluensulfónico. El borboteo de
nitrógeno y la manta de calefacción se pusieron en funcionamiento.
El agitador se puso en funcionamiento cuando la carga del lote se
había fundido. La primera etapa de la esterificación se llevó a cabo
a 140ºC hasta que el índice de acidez que se alcanzó fue menor de
10 mg KOH/g sólidos. Después, se añadieron 108 gramos de ácido
isononanoico, seguido de lavado con alrededor de 5% en peso de
xileno. Al mismo tiempo la solución de la carga se enfrió a 120ºC.
Después se añadieron 582 gramos de ácido
3-mercaptopropiónico en alrededor de 60 minutos,
seguido de lavado con 5% en peso de xileno. Durante la adición del
ácido 3-mercaptopropiónico la temperatura de la
carga aumentó a 140ºC. La segunda etapa de la esterificación se
llevó a cabo a 140ºC, con 10 gramos adicionales de ácido
para-toluensulfónico, con reflujo de xileno a
presión reducida, hasta que se alcanzó un índice de acidez menor que
15 mg KOH/g de sólidos. Después, se añadieron 6 gramos de carbonato
de litio, seguido de enfriamiento y dilución con acetato de
n-butilo con una dilución para contenido de sólidos
de 81% en peso. La preparación se completó por filtración a
alrededor de 70ºC usando un filtro de presión con un adyuvante de
filtración, que rindió una resina transparente. El índice de OH- y
SH del producto resultante fue 254 mg KOH/g de sólidos. El contenido
de sólidos fue 81,8%. La viscosidad a 23ºC fue 1,3 Pa.s.
Ejemplos
4-11
Ejemplos comparativos A y
B
En los ejemplos siguientes 4-11 y
los ejemplos comparativos A y B, se preparó una composición de
revestimiento que comprendía 40 g de PTMP y 36 g de TMPTA. Fueron
empleados catalizadores diferentes, como se muestra en la Tabla I a
continuación. En los ejemplos 4-11 se utilizó un
catalizador de acuerdo con la invención. En los ejemplos
comparativos A y B se usaron catalizadores conocidos con
anterioridad por los expertos. En todos los ejemplos
4-11 y los ejemplos comparativos A y B, se utilizó
0,5% eq. de catalizador. Las composiciones se prepararon y aplicaron
subsecuentemente sobre una placa de vidrio usando una barra de
extensión para obtener 200 micrómetros de espesor. Los ejemplos
fueron curados a la temperatura de 21ºC.
Ejemplo | Catalizador | Tiempo de curado |
4 | IPDA | <1 minuto |
5 | 1-N,N-dietilaminopropil-3-amina | 1 minuto |
6 | Dioctilamina | 2 minutos |
7 | IPDA bis-nonilaldimina | 12 minutos |
8 | TAN-EAK | 5 minutos |
9 | 1-pirrolidin-1-ciclohexano | 8 minutos |
10 | Vestamine® A139 | 12 minutos |
11 | Incozol® LV | 105 minutos |
A | Trietilamina | > 24 horas |
B | Etanolato sódico | > 24 horas |
En los ejemplos 4-11 y los
ejemplos comparativos A y B, el VOC teórico fue 165 g/l.
Los ejemplos comparativos A y B ilustran que la
amina terciaria y el etanolato sódico son catalizadores que no son
altamente efectivos a temperatura ambiente en comparación con los
catalizadores de la invención a concentraciones iguales. Los
ejemplos 4-11 muestran la efectividad relativa de
los diferentes catalizadores según la invención. Los tiempos de
curado son mucho más cortos que los tiempos de curado en los
ejemplos comparativos A y B.
Ejemplos
12-14
Se repitió el ejemplo 10, excepto que se usaron
diferentes cantidades de catalizador, o sea Vestamina® A139. La
cantidad equimolar del catalizador en el ejemplo 10 corresponde a 2%
en peso. Los resultados del ensayo correspondiente, como se muestra
en la tabla II, indicaron la sensibilidad del sistema a la cantidad
de catalizador usada.
Ejemplo | Catalizador | Cantidad | Tiempo de curado |
12 | Vestamine® A139 | 0,5% en peso | 22 minutos |
13 | Vestamine® A139 | 1% en peso | 15 minutos |
10 | Vestamine® A139 | 2% en peso | 12 minutos |
14 | Vestamine® A139 | 3% en peso | 10 minutos |
En estos ejemplos el VOC fue 165 g/l.
Ejemplos comparativos C y
D
Se repitió el ejemplo comparativo A excepto que
se usó otro catalizador, o sea DBU usando dos cantidades diferentes.
Los resultados de los ensayos como se muestran en la Tabla III
muestran que el uso de DBU como catalizador da como resultado un
tiempo de reacción extremadamente rápido con una concentración
relativamente pequeña de catalizador, o no se obtiene la
reticulación cuando la concentración es algo menor. Lo mismo sucede
con los otros catalizadores que son bases fuertes.
Ejemplo comparativo | Catalizador | Cantidad | Tiempo de curado |
C | DBU | 0,2% en peso | << 1 minuto |
D | DBU | 0,1% en peso | > 24 horas |
En estos ejemplos, el VOC teórico fue 165
g/l.
Una composición de revestimiento contenía 40 g de
PTMP y 64,8 g del poliéster con funcionalidad maleato del ejemplo 1.
El catalizador usado fue 2% en peso de Vestamine® A139 (2,3% eq). El
VOC teórico fue 400 g/l. La aplicación se hizo como en el ejemplo 4.
El tiempo de curado fue 22 minutos a 21º C.
Ejemplo 16 y ejemplo comparativo
E
En el ejemplo 16 y ejemplo comparativo E, se
utilizaron 31,2 g de PTMP en combinación con 50 g del poliéster
funcional de maleato como se preparó en el ejemplo 1. En el ejemplo
16, se utilizó 1,5% en peso de Vestamina® A139 como catalizador (1,7
eq.%). En el ejemplo comparativo E, como catalizador se empleo DMEA
en una cantidad equimolar a la cantidad de catalizador del ejemplo
16. El VOC teórico fue 250 g/l para ambos ejemplo 16 y ejemplo
comparativo E. La composición se aplicó sobre un sustrato del mismo
modo que en el ejemplo 4. El tiempo de curado del ejemplo 16 fue de
20 minutos, mientras que el tiempo de curado para el ejemplo
comparativo E fue mayor de 24 horas a 21ºC.
Ejemplos 17,18,19 y ejemplo comparativo
F
Se preparó la formulación de imprimación/carga
siguiente:
Poliéster con funcionalidad
mercapto del ejemplo 3
\dotl15,21
Disperbyk® 110
\dotl0,40
Acetato de butilo
\dotl6,26
Carbonato cálcico
\dotl14,20
Silicato magnésico
\dotl5,70
Dióxido de titanio
\dotl14,00
Ortofosfato de zinc
\dotl6,30
Negro de horno de bajo color
\dotl0,04
Poliéster con funcionalidad
maleato del ejemplo 1
\dotl13,80
Para dar a la composición la viscosidad deseada
adecuada para pulverización, se añadieron otros 10,00 gramos de
acetato de butilo.
\newpage
Esta formulación de imprimación/carga se aplicó
por pulverización con un aparato de mezcla externo usando diferentes
catalizadores sobre un sustrato de acero, el espesor de la capa de
revestimiento fue 80\mu después del curado a 21ºC. En el ejemplo
17, se empleó 2,5% eq de TAN-EAK. La carga se
disgregó como arena después de 5 minutos. En el ejemplo 18, se
emplearon 2,5% eq de IPDA. La carga se disgregó como arena después
de 30 minutos.
En el ejemplo 17 así como en el ejemplo 18 el VOC
teórico fue 290 g/l.
La composición tal como se preparó en el ejemplo
18 se aplicó por pulverización con un aparato de mezcla externa
sobre un sustrato de acero. En el ejemplo comparativo F,
Autocryl®3110 relleno se aplicó sobre un sustrato de acero.
Subsecuentemente, todos los sustratos provistos de imprimación se
trataron con una capa superior, Autocryl® LV. El curado tuvo lugar a
una temperatura de 23ºC durante varios días. Las muestras fueron
después sumergidas en agua durante varios días, después de los
cuales se evaluó la adhesión con corte transversal de la base al
sustrato de acero. El resultado se expone en la tabla IV.
A la composición preparada en el ejemplo 18 se
añadió un promotor de la adhesión, esto es 4% en peso de un
aglutinante sólido de epoxi-silano (ejemplo 19). Se
llevaron a cabo los mismos ensayos a cabo como se mencionó
anteriormente. Los resultados son también recogidos en la tabla
IV.
Inmersión en agua (días): | 0 | 1 | 7 | 18 | Recuperación | Ampollas |
Ejemplo comp. F | 8 | 8 | 8 | 8 | 9 | 9F |
Ejemplo 18 | 9 | 1 | - | - | 9 | 9F |
Ejemplo 19 | 9 | 10 | 9 | 9 | 9 | 9F |
Para los ensayos siguientes, se emplearon
muestras de las composiciones del ejemplo 18 y el ejemplo F
comparativo. Estas muestras de imprimación se aplicaron sobre los
sustratos que habían sido pretratados con Washprimer® CR.
Subsecuentemente se aplicó sobre las bases una capa superior,
Autocryl® LV,. El curado tuvo lugar a 21ºC. Los resultados se
recogen en la tabla V a continuación.
Resistencia a la | Adhesión de Gitterschnitt | Ensayo de | |||
formación de esquirlas | deterioro | ||||
de piedra | climático | ||||
acelerado | |||||
Muestra | Antes | Después | Antes del | Después del | Pérdida de |
de la | de la | ensayo de | ensayo de | adhesión | |
inmersión | inmersión | condensación | condensación | en mm | |
Ejemplo 18 | 3 | 6 | 0-1 | 1 | 1,5 |
Ejemplo F | 3 | 6 | 0-1 | 1 | 1 |
En este ejemplo, se preparó una capa base según
la presente invención.
PTMP | 60,00 gramos |
Poliéster con funcionalidad maleato del ejemplo 1 | 97,41 gramos |
Sparkle Silver® E 5000 AR | 48,43 gramos |
Acetato de butilo | 69,58 gramos |
El VOC teórico fue 165 g/l. Esta formulación del
revestimiento base se aplicó por pulverización sobre un sustrato de
acero pre-revestido con carga Autocryl® 3110. La
capa base se aplicó con el aparato de mezcla externo descrito antes
usando 2,5% eq. TAN-EAK. La película resultante pudo
ser pulverizada de nuevo después de 7 minutos de curado a 21ºC.
Se formuló un revestimiento transparente que
comprende los siguientes compuestos:
PTMP | 120,00 gramos |
TMPTA | 96,90 gramos |
Acetato de butilo | 36,00 gramos |
Byk® 306 | 0,85 gramos |
Tinuvin® 292 | 1,08 gramos |
Tinuvin® 1130 | 2,17 gramos |
El VOC teórico fue 435 g/l. Esta formulación se
pulverizó con un aparato mezclador externo con 5% de solución de
catalizador de TAN-EAK. El espesor de la capa fue
50\mu después del curado. Se pudo manipular libremente después de
10 minutos de curado a temperatura ambiente cuando se le aplicaron
por pulverización diversos revestimientos base comerciales, tales
como Autobase® y Autowave®.
Se preparó otra capa transparente con la
formulación siguiente:
PYMP | 13,24 gramos |
Oligo-uretano con funcionalidad | 100,00 gramos |
maleato del ejemplo 2 | |
Aceto de butilo | 44,94 gramos |
Tinuvin® 123 | 0,48 gramos |
Tinuvin® 1130 | 0,48 gramos |
Byk® 333 | 0,27 gramos |
Esta formulación fue reticulada con 5% eq. de la
solución catalítica de Vestamine® A139 y aplicada, curada y ensayada
como en el ejemplo 21. Esta formulación de revestimiento
transparente se podía manipular después de 20 minutos de curado a
temperatura ambiente.
Se formuló una masilla que comprendía una pasta
con funcionalidad maleato, una pasta con funcionalidad mercapto, y
un catalizador.
La pasta con funcionalidad maleato comprendía: | |
Dióxido de titanio | 5,7 gramos |
Sulfato bárico | 12,1 gramos |
Silicato magnésico | 82,2 gramos |
El poliéster con funcionalidad maleato del ejemplo 1 | 100,0 gramos |
(continuación)
La pasta funcional de mercaptano comprendía: | |
Dióxido de titanio | 2,8 gramos |
Sulfato bárico | 6,1 gramos |
Silicato magnésico | 41,1 gramos |
PTMP | 23,5 gramos |
El catalizador usado fue 1,8 gramos de
TAN-EAK (2,75% eq.). Cuando las dos pastas descritas
anteriormente se mezclan con el catalizador, se obtuvo una masilla
con un tiempo en el que se puede trabajar de 3,5 minutos, que se
solidifica después de 4,5 minutos y que era disgregable como arena
después de 10 minutos, después de su aplicación sobre un sustrato de
acero y curado a 21ºC.
Se preparó la misma composición que en el ejemplo
23, excepto que el catalizador se reemplazó por Vestamine® A139
(2,75 eq.%). Se obtuvo una masa con un tiempo de trabajo de 5,5
minutos que se solidificó después de 41 minutos y que era
disgregable como arena después de más de una hora, después de la
aplicación sobre un sustrato de acero y curado a 21ºC.
En el ejemplo 25 y 26 se prepararon dos capas
transparentes de base acuosa según la invención.
Una emulsión de poliuretano con una funcionalidad
acriloílo (43% s.c. en agua, equivalente de C=C de 454 en peso sobre
sólido) se mezcló con TMP(3MPA)3 (60% s.c. en acetato
de metoxipropilo). En el ejemplo 25, esta composición se curó por
IPDA (5 eq.%), mientras que en el ejemplo 26, la composición se curó
por Jeffamine® T 403 (2,7 eq.%). Las capas transparentes se
aplicaron sobre un sustrato de vidrio usando una barra de extensión
para obtener 100 micrómetros de espesor y curado a 21ºC.
Ejemplo 25 | Ejemplo 26 | |
Emulsión de poliuretano con una | 31,8 gramos | 31,8 gramos |
funcionalidad acriloílo | ||
TMP(3MPA)3 | 6,7 gramos | 6,7 gramos |
IPDA | 0,28 gramos | - |
Jeffamine® T 403 | - | 0,24 gramos |
Tiempo de curado | 24 minutos | 32 minutos |
Ejemplos 27-35
En los ejemplos 27-35 siguientes,
se prepararon composiciones de revestimiento que comprendían el
poliéster con funcionalidad maleato del ejemplo 1 y diferentes
compuestos con funcionalidad mercapto en una relación equivalente de
grupos funcionales mercapto y grupos insaturados olefínicos de 1:1.
Los diferentes catalizadores fueron usados en una cantidad de 0,75%
eq. Las composiciones se aplicaron sobre placa de vidrio usando una
barra de extensión para obtener 200 micrómetros de espesor. Las
muestras se curaron a una temperatura de 21ºC. La tabla VII lista
los tiempos de curado en minutos.
Ejemplo | Incozol LV | |
27 | PTMP | 90 |
28 | TMP(3MPA)3 | 94,8 |
29 | TMP(2MA)3 | 21,3 |
Vestamina A139 | ||
30 | PTMP | 20,4 |
31 | TMP(3MPA)3 | 33,8 |
32 | TMP(2MA)3 | 29,7 |
TAN/EAK | ||
33 | PTMP | 5,2 |
34 | TMP(MPA)3 | 5,6 |
35 | TMP(2MA)3 | <1 |
Claims (8)
1. Una composición de revestimiento y/o adhesiva,
que comprende
- -un compuesto que comprende dos o más grupos insaturados olefínicos que tienen al menos una función deficitaria de electrones unida a un átomo de carbono del enlace insaturado;
- -un compuesto que comprende al menos dos grupos funcionales mercapto; y
- -un catalizador que comprende al menos un grupo NH opcionalmente bloqueado.
2. Una composición de revestimiento y/o adhesiva
según la reivindicación 1, caracterizada porque el
catalizador esta seleccionado de aminas primarias o secundarias,
aldiminas, ketiminas, enaminas, oxazolidinas o sus mezclas.
3. Una composición de revestimiento y/o adhesiva
según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada por que el catalizador se emplea en una
cantidad de 0,01-10 eq % de grupos de nitrógeno,
basado sobre el total de grupos tilo e insaturados.
4. Una composición de revestimiento y/o adhesiva
según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque los grupos insaturados olefínicos de los
compuestos que comprenden dos o más grupos insaturados olefínicos
tienen una estructura de acuerdo con la siguiente fórmula I:
(I)R1--
\delm{C}{\delm{\para}{R2}}=
\delm{C}{\delm{\para}{R4}}--R3
en donde al menos uno de R1, R2, R3, y R4
comprende una funcionalidad deficiente de electrones unida a un
átomo de carbono del enlace insaturado y al menos uno de R1, R2, R3,
y R4 está unido a un grupo polivalente que tiene al menos dos
valencias.
5. Una composición de revestimiento y/o adhesiva
de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la
función deficitaria de electrones esta seleccionada de carbonilo,
carboxilo, éster, tiocarbonilo, tiocarboxilo, tioésteres,
sulfóxidos, sulfonilo, sulfo, fosfato, fosfito, fosforito, nitro,
nitrilo, y amida.
6. Una composición de revestimiento y/o adhesiva
de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque al
menos uno de los grupos de la fórmula I se deriva de un ácido
carboxílico insaturado que tiene de 2 a 10 átomos de carbono.
7. Una composición de revestimiento y/o adhesiva
según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque los grupos funcionales mercapto y los
grupos insaturados olefínicos están presentes en una relación
equivalente entre 1:2 y 2:1.
8. Método para la aplicación de una composición
de revestimiento y/o adhesiva según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
composición de un liquido comprende
-un compuesto que comprende dos o más grupos
insaturados olefínicos al menos una funcionalidad deficitaria de
electrones unida a un átomo de carbono del enlace insaturado;
y
-un compuesto que comprende al menos dos grupos
de funcionalidad
mercapto;
se pulveriza con una cabeza de pulverización y en
la que una pequeña cantidad de una composición catalítica líquido
que comprende al menos un catalizador que contiene al menos un grupo
NH opcionalmente bloqueado, se inyecta en el pulverizador de la
composición
pulverizable.
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