ES2219035T3 - Dispersiones acuosas de resinas epoxi y un procedimiento para prepararlas. - Google Patents
Dispersiones acuosas de resinas epoxi y un procedimiento para prepararlas.Info
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Abstract
Una dispersión acuosa, que comprende: a) Agua; b) Al menos una resina epoxi que tiene una funcionalidad mayor que 0, 8 grupos epóxido por molécula; c) De 0, 1 a 20 por ciento en peso, basado en la resina epoxi, de al menos un tensioactivo tipo poli(óxido de alquileno) epoxi funcional que se ha preparado haciendo reaccionar i) una amidoamina que tiene una de las estructuras **(fórmulas)** en las que R1 es un grupo alquilo, arilo o arilalquilo o sus mezclas que tienen de 1 a 15 átomos de carbono, R2 es un grupo alifático, cicloalifático o aromático que tiene 2 a 18 átomos de carbono que opcionalmente contiene en la cadena principal oxígeno no reactivo o como máximo una media de 4 átomos de nitrógeno secundarios y/o terciarios por estructura, X e Y son independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un grupo etilo, con la condición de que si X es un grupo metilo o etilo, Y es un átomo de hidrógeno, o si Y es un grupo metilo o etilo, X es un átomo de hidrógeno, y n+m+o es un númeroreal de 40 a 400, y n+o es un número real de al menos 15, en la que la relación en peso de (I) a (II) está en el intervalo de 100:0 a 0:100, la relación en peso de (I) a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y la relación en peso de (II) a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y ii) al menos una resina epoxi que tiene una funcionalidad mayor que 0, 8 grupos epóxido por molécula en una relación de equivalentes de amina a epoxi de al menos 1:2; estando presente dicho tensioactivo en una cantidad efectiva para proporcionar el emulsionamiento de la resina; d) Al menos una mezcla disolvente que comprende (i) acetona y (ii) una resina líquida hidrófoba no volátil o un agente modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil.
Description
Dispersiones acuosas de resinas epoxi y un
procedimiento para prepararlas.
Esta invención se refiere a dispersiones acuosas
de resinas epoxi y a un procedimiento para prepararlas. En un
aspecto, la invención se refiere a dispersiones acuosas mejoradas
de resinas epoxi, que proporcionan propiedades de revestimiento
mejoradas.
Las dispersiones acuosas de resinas epoxi se
conocen desde hace muchos años. Sin embargo, el funcionamiento de
estas dispersiones como elementos de revestimientos se ha
contemplado como inferior a sus contrapartidas basadas en
disolventes. Se sabe que los tensioactivos empleados para volver
emulsionable al componente epoxi, tales como los nonilfenoles
etoxilados, poli(óxido de etileno)etanoles iniciados con un
alquilfenol, poli(óxido de propileno)-poli(óxido de
etileno)etanoles iniciados con un alquilfenol, y copolímeros
de bloques que contienen un bloque interno de poli(óxido de
propileno) y dos bloques externos de poli(óxido de
etileno)etanol migran fácilmente a las interfases
superficiales en las que, se especula, afectan dañinamente a la
función de la película.
Además, ya que las dispersiones acuosas de
resinas epoxi han llegado a usarse ampliamente en la industria, son
más deseables propiedades de manipulación mejoradas tales como la
estabilidad durante el almacenamiento, uniformidad, pequeño tamaño
de partícula, mayor temperatura de inversión, reproducibilidad de
la viscosidad, y facilidad de transferir las dispersiones. Por lo
tanto, hay una necesidad creciente de dispersiones acuosas de
resinas epoxi que tengan propiedades de manipulación mejoradas,
buenas para el usuario.
El documento WO 9606876A describe un
procedimiento para preparar una resina epoxi curable
autodispersable que comprende una mezcla de tamaño de partícula
reducido compuesta de una resina epoxi curable autodispersable
basada en una polioxialquilamina, agua y un cosolvente orgánico, y
separar al menos una gran cantidad de dicho cosolvente orgánico de
dicha mezcla después de dicha reducción. Este procedimiento tiene
el inconveniente de que se ha de separar el disolvente orgánico de
la dispersión y esto proporciona una limitación para el desarrollo
de esta tecnología.
Con el uso de diluyentes reactivos según el
procedimiento de dispersión de la técnica anterior es posible
producir diferentes dispersiones de resinas epoxi o
epoxi-poliacrilato que siempre son de bajo contenido
de disolvente, de hasta 10%, tal como se describe en el documento
EP 0770635A. Sin embargo, el uso de un diluyente reactivo implica
propiedades inferiores de la película de la composición de
revestimiento curada.
Según la invención, se proporciona una dispersión
acuosa, que comprende:
a) Agua;
b) Al menos una resina epoxi que tiene una
funcionalidad mayor que 0,8 grupos epóxido por molécula;
c) De 0,1 a 20 por ciento en peso, basado en la
resina epoxi, de al menos un tensioactivo tipo poli(óxido de
alquileno) epoxi funcional que se ha preparado haciendo reaccionar
i) una amidoamina que tiene una de las estructuras
en las que R^{1} es un grupo alquilo, arilo o
arilalquilo o sus mezclas que tienen de 1 a 15 átomos de carbono,
R^{2} es un grupo alifático, cicloalifático o aromático que tiene
2 a 18 átomos de carbono que opcionalmente contiene en la cadena
principal oxígeno no reactivo o como máximo una media de 4 átomos
de nitrógeno secundarios y/o terciarios por estructura, X e Y son
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un grupo
etilo, con la condición de que si X es un grupo metilo o etilo, Y
es un átomo de hidrógeno, o si Y es un grupo metilo o etilo, X es un
átomo de hidrógeno, y n+m+o es un número real de 40 a 400, y n+o es
un número real de al menos 15, en la que la relación en peso de (I)
a (II) está en el intervalo de 100:0 a 0:100, la relación en peso
de (I) a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y la relación en
peso de (II) a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y ii) al
menos una resina epoxi que tiene una funcionalidad mayor que 0,8
grupos epóxido por molécula en una relación de equivalentes de amina
a epoxi de al menos 1:2; estando presente dicho tensioactivo en una
cantidad efectiva para proporcionar el emulsionamiento de la
resina;
d) Al menos una mezcla disolvente que comprende
(i) acetona y (ii) una resina líquida hidrófoba no volátil o un
agente modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil; y
e) Una disolución disolvente exenta de acetona
para producir una emulsión resina-tensioactivo.
Se ha encontrado que usando la combinación
disolvente anterior en el procedimiento anterior con un
tensioactivo tipo poli(óxido de alquileno) epoxi funcional se puede
formar una dispersión acuosa efectiva de una resina epoxi. El
procedimiento de la invención proporciona una dispersión de una
resina epoxi que tiene un tamaño de partícula relativamente
uniforme y un tamaño medio de partícula de generalmente menos que 1
\mum que tiene buenas propiedades de estabilidad durante el
almacenamiento y de manipulación. Estas dispersiones son estables,
reteniendo una viscosidad consistente y la funcionalidad epoxi
durante períodos de tiempo adecuados, y proporcionan un buen brillo
a las composiciones de revestimiento. Además, se ha encontrado que
usando el procedimiento de la invención se puede reducir
sustancialmente el tiempo de procesado.
Como se ha dicho, el tensioactivo epoxi funcional
se prepara haciendo reaccionar i) al menos una amidoamina que tiene
una de las estructuras:
en las que R^{1} es un grupo alquilo, arilo o
arilalquilo que tiene de 1 a 15 átomos de carbono, preferiblemente
un grupo alquilo de C_{1-}C_{4} o un grupo nonilfenilo, más
preferiblemente un grupo metilo, R^{2} es un grupo alifático,
cicloalifático o aromático que tiene 2 a 18 átomos de carbono que
opcionalmente contiene en la cadena principal átomos de oxígeno o de
nitrógeno no reactivos, X e Y son independientemente un átomo de
hidrógeno, un grupo metilo o un grupo etilo, con la condición de
que si X es un grupo metilo o etilo, Y es un átomo de hidrógeno, o
si Y es un grupo metilo o etilo, X es un átomo de hidrógeno, y
n+m+o es un número real de 40 a 400, m es un número real de 0 a 70,
preferiblemente de 0 a 50, más preferiblemente 0, y n+o es un número
real, en una cantidad efectiva para proporcionar el emulsionamiento
de la resina que al menos es 15, y en una relación en peso de (I) a
(II) en el intervalo de 100:0 a 0:100, una relación en peso de (I)
a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y la relación en peso de
(II) a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y (ii) al menos una
resina epoxi que tiene una funcionalidad mayor que 0,8 grupos
epóxido por molécula. Preferiblemente, el tensioactivo tipo
amidoamina epoxi funcional tiene un peso molecular dentro del
intervalo de 1.700 a 40.000, preferiblemente a 20.000. En la
fórmula (I) m es preferiblemente un número real de 0 a 70 y n y o
son independientemente un número real de 5 a 395. Preferiblemente,
en la fórmula (II) m es un número real de 0 a 70, n es un número
real de 0 a 395, y o es un número real de 0 a 400, preferiblemente
de 10 a 390, y más preferiblemente de 20 a 380. Preferiblemente, en
la fórmula (III) m es un número real de 0 a 70, n es un número real
de 0 a 395, y o es un número real de 0 a 400, preferiblemente de 10
a 390, y más preferiblemente de 20 a 380. En todas las fórmulas
anteriores (I), (II) y (III), n+o tiene que ser un número real en
una cantidad efectiva para proporcionar el emulsionamiento de la
resina, el cual es típicamente al menos 15, preferiblemente al
menos 35. En una realización preferida m es
0.
En una de las realizaciones preferidas, el
tensioactivo epoxi funcional se puede preparar haciendo reaccionar
las amidoaminas de las estructuras (I) y (II) en una relación en
peso de (I) a (II) en el intervalo de 99:1 a 1:99, preferiblemente
en el intervalo de 20:80 a 80:20, y al menos una resina epoxi.
Para el tensioactivo epoxi funcional, la
amidoamina se pone en contacto con la resina epoxi en condiciones
efectivas para que reaccionen el grupo amina y el grupo epóxido.
Típicamente, la relación de equivalentes de amina a epoxi es al
menos 1:2, preferiblemente en el intervalo de 1:6 a 1:500. La
reacción se lleva típicamente a cabo a una temperatura de la
temperatura ambiente a una temperatura elevada suficiente para que
reaccionen el grupo amina y el grupo epóxido, preferiblemente en el
intervalo de 50ºC a 150ºC durante un tiempo efectivo para producir
los productos de reacción. El progreso de la reacción se puede
monitorizar y dirigir para producir el producto deseado midiendo el
peso equivalente de amina y el peso equivalente de epoxi de la
mezcla reaccionante. Generalmente, la mezcla de reacción se
calienta hasta que se consumen los mismos equivalentes de epoxi que
los equivalentes de amina añadidos, lo cual generalmente tarda una
hora o más. Escalonadamente o al mismo tiempo, en cualquier orden.
Si se desea, el tensioactivo se puede recuperar de la mezcla de
reacción o fabricarse "in situ". Se puede hacer
reaccionar con la amidoamina más de una resina epoxi. La amidoamina
preferida se puede preparar haciendo reaccionar un compuesto que
contenga un polialquilenglicol terminado con grupos ácidos que
tenga la fórmula
en las que R^{1} es un grupo alquilo, arilo o
arilalquilo que tiene de 1 a 15 átomos de carbono, n, m y o son
como se describió anteriormente, y al menos una diamina en una
relación de equivalentes de amina a ácido de 6:1 a 25:1. La diamina
preferida tiene la
fórmula:
(VII)H_{2}N-R^{2}-NH_{2}
en la que R^{2} es como se definió
anteriormente. Ejemplos de diaminas adecuadas incluyen, por
ejemplo, m-xililenodiamina,
1,3-bisaminometilciclohexano,
2-metil-1,5-pentanodiamina,
1-etil-1,3-propanodiamina,
etilenodiamina, dietilenotriamina, trietilenotetramina,
polioxi-propilenodiaminas,
2,2(4),4-trimetil-1,6-hexanodiamina,
isoforonadiamina, 2,4(6)-toluenodiamina,
1,6-hexanodiamina, y
1,2-diaminociclohexano.
El compuesto que contiene un polialquilenglicol
terminado con grupos ácidos o polialquilenglicol oxidado se puede
producir por oxidación de un
polietilenglicol-monoalquiléter o un monoalquiléter
de un copolímero de bloques de óxido de etileno y óxido de propileno
u óxido de butileno ("polialquilenglicol") o al menos mediante
oxidación parcial de un polietilenglicol, o de un copolímero de
bloques de óxido de etileno y óxido de propileno u óxido de
butileno ("polialquilenglicol").
Los compuestos que contienen un
polialquilenglicol terminado con grupos ácidos o polialquilenglicol
oxidado se pueden producir por oxidación de los
polialquilenglicoles que incluyen, pero no se limitan a, los
procedimientos descritos en las patentes de EE.UU. nºs 5.250.727 y
5.166.423. Generalmente, al polialquilenglicol se añade un gas que
contiene oxígeno en presencia de un radical libre (por ejemplo,
2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi)
y un ácido inorgánico (por ejemplo, ácido nítrico), para producir el
ácido carboxílico hasta que al menos se oxiden a grupos ácido
carboxílico un grupo hidroxilo por molécula, o sustancialmente
todos los grupos alcohol si se desea un polialquilenglicol
terminado en diácido. El compuesto que contiene un
polialquilenglicol terminado con grupos ácidos también se puede
fabricar mediante la síntesis de éteres de Williamson en la que se
hace reaccionar un polialquilenglicol con ácido cloroacético y/o
ésteres en presencia de una base.
Las resinas epoxi útiles para producir los
tensioactivos pueden ser cualquiera de las resinas epoxi reactivas
que tengan una equivalencia (funcionalidad)
1,2-epoxi preferiblemente, en promedio, mayor que
0,8 grupos epóxido por molécula, en alguna aplicación
preferiblemente al menos 1,5, a preferiblemente 6,5 grupos epóxido
por molécula. La resina epoxi puede ser saturada o insaturada,
lineal o ramificada, alifática, cicloalifática, aromática o
heterocíclica, y puede portar sustituyentes que no interfieran
materialmente con la reacción con el ácido carboxílico. Tales
sustituyentes pueden incluir bromo o flúor. Pueden ser monómeros o
polímeros, líquidas o sólidas, pero preferiblemente son líquidas o
un sólido de bajo punto de fusión a temperatura ambiente. Las
resinas epoxi adecuadas incluyen glicidiléteres preparados haciendo
reaccionar en condiciones de reacción alcalinas epiclorhidrina con
un compuesto que al menos contiene 1,5 grupos hidroxilo aromáticos.
Ejemplos de otras resinas epoxi adecuadas para usar en la invención
incluyen resinas monoepoxi, diglicidiléteres de compuestos
dihídricos, resinas epoxi novolacas y resinas epoxi
cicloalifáticas. Generalmente, las resinas epoxi contienen una
distribución de compuestos con un número variable de unidades
repetidas. Además, la resina epoxi puede ser una mezcla de resinas
epoxi. En tal realización, la resina epoxi puede comprender una
resina monoepóxido y una resina epoxi di y/o multifuncional,
preferiblemente una resina epoxi que tenga una funcionalidad de 0,7
a 1,3, y una resina epoxi que tenga una funcionalidad de al menos
1,5, preferiblemente al menos 1,7, más preferiblemente de 1,8 a
2,5. La mezcla se puede añadir o hacer reaccionar con la amidoamina
escalonada o simultáneamente.
Ejemplos comerciales de resinas epoxi preferidas
incluyen, por ejemplo, resinas EPON DPL-862, 828,
826, 825, 1001, 1002, resina EPONEX 1510, agentes modificadores
HELOXY 32, 62, 63, 64, 65, 67, 68, 71, 107, 116, resina EPON
DPS155, resina EPON HPT 1050, resina CARDURA E-10 y,
resinas epoxi ERL-4221, -4289, -4299, -4234 y -4206
(EPON, EPONEX, HELOXY, CARDURA y ERL son marcas comerciales).
El componente resina epoxi puede ser cualquier
resina epoxi que tenga una funcionalidad mayor que 0,8 grupos
epóxido por molécula, preferiblemente al menos 1,2 grupos epóxido
por molécula, preferiblemente como máximo hasta 6,5 grupos epóxido
por molécula. Estas resinas epoxi incluyen las anteriormente
mencionadas para usar en la preparación del tensioactivo. Las
resinas epoxi adecuadas incluyen glicidiléteres preparados haciendo
reaccionar en condiciones alcalinas epiclorhidrina con un compuesto
que contenga, en promedio, más de un grupo hidroxilo. Ejemplos de
resinas epoxi adecuadas para usar en la invención incluyen, además
de las resinas epoxi anteriormente mencionadas, poli(ésteres de
glicidilo) de ácidos policarboxílicos, y resinas acrílicas que
contengan metacrilato de glicidilo. Más adelante se mencionan
poli(ésteres de glicidilo) de ácidos policarboxílicos.
En un procedimiento típico para preparar la
dispersión acuosa, la cantidad del componente tipo resina epoxi ii)
es de 20 a 75 por ciento en peso, preferiblemente de 55 a 65 por
ciento en peso, basada en la dispersión total. Generalmente, se
mezclan i) agua y ii) una resina epoxi que tenga una funcionalidad
mayor que 0,8 grupos epóxido por molécula, en condiciones efectivas
para proporcionar una emulsión aceite en agua en presencia de iii)
de 0,1, preferiblemente de 0,5, más preferiblemente de 1, a 20,
mucho más preferiblemente hasta 6 por ciento en peso basado en la
resina epoxi, de al menos un tensioactivo tipo poli(óxido de
alquileno) anteriormente mencionado, y iv) una disolución
disolvente exenta de acetona, para producir una emulsión
resina-tensioactivo. A esta emulsión, para producir
la dispersión acuosa se añade una mezcla disolvente que comprende
i) acetona y ii) una resina líquida hidrófoba no volátil o un
agente modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil. Se ha
encontrado que añadiendo la mezcla disolvente después de la
formación de la emulsión (inversión) se acelera el tiempo para
proporcionar una dispersión acuosa que tenga un tamaño de partícula
adecuado de menos que 1 \mum, y consistencia para proporcionar
brillo al producto de revestimiento final. Así, para reducir el
tiempo de procesado es beneficioso añadir el disolvente antes de
que alcance el tamaño de partícula diana.
La acetona está preferiblemente presente en una
cantidad de 0,5, más preferiblemente de 1, hasta preferiblemente 5,
más preferiblemente hasta 3% de la dispersión acuosa total. La
resina líquida hidrófoba no volátil o el agente modificador de
resinas líquido hidrófobo no volátil está presente en una cantidad
de 1 a 25%, preferiblemente 1 a 3%, basada en la cantidad total de
componentes a) ii), a) iii) y b) ii).
La resina líquida hidrófoba o el agente
modificador de resinas líquido hidrófobo puede ser cualquier
compuesto hidrófobo no volátil que sea líquido, que fluya a
temperatura ambiente, puro o en una disolución hidrófoba, tal como
xileno o butanol. Una sustancia es no volátil cuando reúne la
definición según la norma ASTM D 2369-93 o ASTM D
3960-93. Para una composición de revestimiento, la
resina líquida hidrófoba o el agente modificador de resinas líquido
hidrófobo tiene que ser compatible (por ejemplo, no desvirtuar la
resistencia a la corrosión, o un brillo alto, etc.) con los agentes
de curado de la composición de revestimiento tales como, por
ejemplo, los agentes de curado tipo aminas. Las resinas líquidas
hidrófobas o los agentes modificadores de resinas líquidos
hidrófobos preferidos incluyen, por ejemplo, un monoglicidiléter
alifático, una resina urea-formaldehído o un
monoglicidiléster alifático. La resina líquida hidrófoba o el
agente modificador de resinas líquido hidrófobo preferible puede
ser, por ejemplo, el agente modificador HELOXY 7 (alquilo de
C_{8}-C_{10}-glicidiléter),
agente modificador HELOXY 9 (alquilo de
C_{10}-C_{11}-glicidiléter),
disponibles en Shell Chemical Company, y resina BEETLE
216-10 (BEETLE es una marca comercial de una
disolución de resina urea-formaldehído alquilada de
alto contenido de sólidos).
Estas dispersiones se pueden fabricar añadiendo
el tensioactivo y el agua a la resina epoxi a dispersar o
produciendo el tensioactivo "in situ" como se describió
anteriormente. Estas dispersiones también se pueden fabricar
añadiendo la resina epoxi al precursor amidoamina y al agua. El
tensioactivo se puede producir in situ añadiendo el
precursor amidoamina a la resina epoxi a una temperatura efectiva
para que reaccionen la amidoamina y la resina epoxi, o añadiendo el
precursor amidoamina a una resina epoxi difuncional y un fenol
dihídrico antes o durante el avance de la reacción como se describió
anteriormente.
La composición de revestimiento basada en resinas
epoxi de la invención puede incluir otros aditivos, tales como
elastómeros, estabilizantes, agentes de extensión, plastificantes,
pigmentos, pastas de pigmentos, antioxidantes, agentes de
nivelación o espesamiento, agentes antiespumantes y/o cosolventes,
agentes humectantes, cotensioactivos, diluyentes reactivos, cargas,
catalizadores y semejantes. La dispersión acuosa puede contener como
diluyente reactivo un diluyente monoepóxido.
Los diluyentes monoepóxidos preferibles son los
que contienen un alcohol alifático de C_{8-20}
glicidado inmiscible con agua, un alquilo de
C_{1-18}-fenol glicidiléter, o
ácido VERSATIC glicidado (VERSATIC es una marca comercial),
inmiscibles con agua. El componente monoepóxido puede contener
estructuras aromáticas y alicíclicas, así como un átomo de halógeno,
azufre, fósforo, y otros de tales heteroátomos. Los diluyentes
reactivos pueden ser, por ejemplo, hidrocarburos insaturados
epoxidados tales como deceno y ciclohexeno; glicidiléteres de
alcoholes monohídricos tales como 2-etilhexanol,
dodecanol y eicosanol; ésteres de glicidilo de ácidos
monocarboxílicos tales como ácido hexanoico; acetales de
glicidilaldehído; y semejantes. El diluyente reactivo preferido es
el glicidiléter de alcoholes alifáticos de
C_{8-14} monohídricos.
Las composiciones de revestimiento útiles se
pueden obtener mezclando un agente de curado de resinas epoxi amina
funcional con la dispersión acuosa de resina epoxi anteriormente
mencionada.
El agente de curado de resinas epoxi puede ser
cualquier agente de curado efectivo para curar (o reticular) la
resina epoxi dispersada en la disolución acuosa. Generalmente,
estos agentes de curado son compatibles con agua (es decir,
diluibles y/o dispersables). Agentes de curado adecuados para usar
con las dispersiones incluyen los típicamente empleados con las
resinas epoxi, tales como aminas alifáticas, aralifáticas y
aromáticas, poliamidas, amidoaminas y aductos
epoxi-amina. Exhiben valores variables de
compatibilidad con agua, que dependen de la naturaleza de los
materiales de partida empleados para su preparación. En muchos
casos, para efectuar o mejorar la compatibilidad o emulsionabilidad
con agua se requiere ionización parcial con ácido acético, ácido
propiónico y semejantes.
Preferiblemente, para curar a temperatura
ambiente o a temperaturas inferiores, se emplea una relación de
equivalentes de epóxido a equivalentes de hidrógeno de amina de
1:0,75 a 1:1,5, y más preferiblemente de 1:0,9 a 1:1,25. Los agentes
de curado adecuados tipo polialquilenaminas son los que son solubles
o dispersables en agua y que contienen más de 2 átomos de hidrógeno
activos por molécula, tales como dietilenotriamina,
trietilenotetramina, tetraetilenopentamina, etc. Otros agentes de
curado adecuados incluyen, por ejemplo, 2,2,4- y/o
2,4,4-trimetil-hexametilenodiamina,
1,6-hexanodiamina,
1-etil-1,3-propanodiamina,
2,2(4),4-trimetil-1,6-hexanodiamina,
bis(3-aminopropil)piperazina,
N-aminoetilpiperazina,
N,N-bis(3-aminopropil)etilenodiamina,
2,4(6)-toluenodiamina y también aminas
cicloalifáticas tales como 1,2-diaminociclohexano,
1,4-diamino-3,6-dietilciclohexano,
1,2-diamino-4-etilciclohexano,
1,4-diamino-3,6-dietil-ciclohexano,
1-ciclohexil-3,4-diamino-ciclohexano,
isoforonadiamina, norboranodiamina,
4,4'-diamino-diciclohexilmetano,
4,4'-diaminodiciclohexilmetano,
4,4'-diaminodiciclohexilpropano,
2,2-bis(4-aminociclohexil)propano,
3,3'-dimetil-4,4'-diaminodiciclohexilmetano,
3-amino-1-ciclohexanoaminopropano,
1,3- y 1,4-bis(aminometil)ciclohexano.
Como aminas aralifáticas, en particular se emplean las aminas en
las que los grupos amino están presentes en el radical alifático,
por ejemplo m- y p-xililenodiamina o sus productos
de hidrogenación. Las aminas se pueden usar solas o en mezclas.
Aductos amina-epóxido adecuados
son, por ejemplo, los productos de reacción de diaminas tales como,
por ejemplo, etilenodiamina, dietilenotriamina,
trietilenotetramina, m-xililenodiamina y/o
bis(aminometil)ciclohexano con epóxidos terminales
tales como, por ejemplo, poliglicidiléteres o fenoles polihídricos
anteriormente listados.
Agentes de cuado tipo poliamidoaminas se pueden
obtener, por ejemplo, haciendo reaccionar poliaminas con ácidos
policarboxílicos tales como ácidos grasos dimerizados. Además de
las poliaminas anteriores, se emplean preferiblemente las
polioxipropileno-diaminas solubles en agua con pesos
moleculares de 190 a 2.000 y también los agentes de curado
fácilmente dispersables en agua, tales como los descritos en la
solicitud de patente alemana 2.332.177 y en la patente europea
0.000.605, por ejemplo aductos modificados con aminas. Para curar
el revestimiento hasta su finalización los revestimientos obtenibles
con estas dispersiones también se pueden calentar durante 30 a 120
minutos a una temperatura elevada, preferiblemente dentro del
intervalo de 50ºC a 120ºC.
Para aplicaciones de curado a mayores
temperaturas, como agentes de curado para resinas epoxi que tienen
un peso equivalente alto, por ejemplo mayor que 700, se pueden
emplear resinas tipo aminoplastos. Generalmente se usa de 5,
preferiblemente de 10, a 40, preferiblemente a 30 por ciento en peso
de resinas aminoplastos, basado en el peso combinado de la resina
epoxi y la resina aminoplasto. Las resinas aminoplastos adecuadas
son los productos de reacción de ureas y melaminas con aldehídos en
algunos casos adicionalmente eterificadas con un alcohol. Ejemplos
de componentes de resinas aminoplastos son urea, etilenourea,
tiourea, melamina, benzoguanamina y acetoguanamina. Ejemplos de
aldehídos incluyen formaldehído, acetaldehído y propionaldehído. Las
resinas aminoplastos se pueden usar en la forma de alquilol pero,
preferiblemente, se usan en la forma éter en la que el agente de
eterificación es un alcohol monohídrico que contiene de 1 a 8
átomos de carbono. Ejemplos de resinas aminoplastos adecuadas son
metilol-urea, dimetoximetilol-urea,
resinas de urea polímero butilado-formaldehído,
hexametoximetil-melamina, resinas melamina polímero
metilado-formaldehído y resinas melamina polímero
butilado-formaldehído.
Ejemplos comerciales de agentes de curado
compatibles con agua incluyen EPI-CURE 8535, 8536,
8537, 8290 y 8292, agentes de curado ANQUAMINA 401, CASAMID 360 y
362; agentes de curado EPILINK 381 y DP660; endurecedores HZ350,
endurecedores 92-113 y 92-116 (Ciba
Geigy); agentes de curado BECKOPOX EH659W, EH623W, VEH2133W y
agentes de curado EPOTUF 37-680 y
37-681 (EPICURE, ANQUAMINA, CASAMID, EPILINK,
BECKOPOX y EPOTUF son marcas comerciales).
La composición curable de resina epoxi se puede
curar a una temperatura dentro del intervalo de 5ºC,
preferiblemente de 20ºC, a 200ºC, preferiblemente hasta 175ºC,
durante un tiempo efectivo para curar la resina epoxi.
Las realizaciones preferidas de las dispersiones
acuosas de la presente invención son formadas por aquéllas en las
que está presente acetona en una cantidad de 0,5 hasta 5% en peso
de la dispersión acuosa total. Preferiblemente, el agente
modificador de resinas hidrófobo líquido no volátil o la resina
líquida hidrófoba no volátil está presente en una cantidad de 1 a 25
en peso basada en las cantidades totales de los componentes a) ii),
a) iii), y b) ii), y más preferiblemente en una cantidad de 1 a
10%.
El agente modificador de resinas hidrófobo
líquido no volátil o la resina líquida hidrófoba no volátil es más
preferiblemente un monoglicidiléter alifático, una resina
urea-formaldehído o un monoglicidiléster
alifático.
Las dispersiones acuosas más preferidas de la
presente invención comprenden un tensioactivo que contiene un
segmento de un copolímero de bloques poli(óxido de
etileno)-poli(óxido de propileno). Más
preferiblemente, este tensioactivo es un producto de adición que
comprende el diglicidiléter de un fenol dihídrico, un fenol
dihídrico y un diglicidiléter de un poli(óxido de
alquilenglicol).
Las dispersiones acuosas de la presente invención
y los agentes de curado descritos anteriormente pueden servir como
componentes de pinturas y revestimientos para aplicar a sustratos
tales como por ejemplo, estructuras metálicas y de cemento. Para
preparar tales pinturas y revestimientos, estas resinas se mezclan
con pigmentos primarios, de extensión y anticorrosivos, y
opcionalmente con aditivos tales como tensioactivos, agentes
antiespumantes, agentes modificadores de la reología y agentes
antidesgaste y de antideslizamiento. La selección y cantidad de
estos pigmentos y aditivos depende de la aplicación pretendida de la
pintura y generalmente los expertos en la técnica la reconocen.
Ejemplos de pigmentos primarios incluyen dióxido
de titanio rutilo, tal como KRONOS 2160 y TI-PURE
R-960, dióxido de titanio buff, óxido de hierro
rojo, óxido de hierro amarillo y negro de carbono. Ejemplos de
pigmentos de extensión incluyen metasilicato de calcio, tal como
10ES WOLLASTOKUP, sulfato de bario, tal como SPARMITE y silicato de
aluminio, tal como ASP 170 (KRONOS, TI-PURE,
WOLLASTOKUP, SPARMITE y ASP son marcas comerciales). Ejemplos de
pigmentos anticorrosivos incluyen fosfosilicato de estroncio y
calcio, tal como HALOX SW111, trifosfato de aluminio modificado con
iones cinc, tal como K-WHITE 84 y fosfato básico de
aluminio y cinc hidrato, tal como HEUCOPHOS ZPA (HALOX,
K-WHITE y HEUCOPHOS son marcas comerciales).
En pinturas y revestimientos epoxi basados en
agua se pueden incluir tensioactivos adicionales para mejorar la
humectación tanto de los pigmentos como del sustrato. Tales
tensioactivos son típicamente no iónicos, ejemplos de los cuales
incluyen TRITON X-100 y TRITON
X-405, PLURONIC F-88 y SURFYNOL 104
(TRITON, PLURONIC y SURFYNOL son marcas comerciales).
Los agentes antiespumantes y desespumantes
suprimen la generación de espuma durante la fabricación de la
pintura o el revestimiento. Los agentes desespumantes útiles
incluyen DREWPLUS L-475, Concentrado DE FO
PF-4 y BYK 033 (DREWPLUS, DE FO y BYK son marcas
comerciales).
Los aditivos reológicos se emplean para obtener
propiedades de aplicación apropiadas. Hay tres tipos de aditivos
que proporcionan el espesamiento y de desespesamiento por cizalla
requeridos por los revestimientos epoxi basados en agua; a saber,
hidroxietilcelulosa, arcillas hectorita orgánicamente modificadas y
agentes espesantes asociativos. NATROSOL 25 MBR y NATROSOL Plus son
ejemplos de hidroxietilcelulosas modificadas y BENTONE LT es
representativo de una arcilla hectorita (NATROSOL y BENTONE son
marcas comerciales). ACRYSOL QR-708 es con
frecuencia un agente espesante asociativo útil (ACRYSOL es una marca
comercial).
Los agentes de antideslizamiento y antidesgaste
mejoran la resistencia inicial a la abrasión debida al fregado o al
tránsito peatonal ligero. A este respecto se usan ceras de
polidimetilsiloxanos y de polietileno. Un ejemplo de una cera
comercialmente disponible es MICHEM LUBE 182 (MICHEM LUBE es una
marca comercial).
Las composiciones curables de pinturas y
revestimientos se pueden aplicar a un sustrato mediante cepillo,
pulverización o rodillos.
Las dispersiones acuosas producidas por la
presente invención también se pueden usar como componentes de
adhesivos y apresto de fibras.
Las siguientes realizaciones ilustrativas
describen el procedimiento de la invención y se proporcionan con
fines ilustrativos y no significa que limiten la invención.
Los ejemplos A-E demuestran el
procedimiento de la invención. La formación de la dispersión acuosa
se compara con la de cuando, en los ejemplos comparativos, se añade
acetona antes del emulsionamiento.
La resina EPON 828 (un diglicidiléter de un fenol
dihídrico que tiene un peso equivalente epoxi de
187-188) y la resina EPON 1001F (una resina epoxi
formada haciendo reaccionar un diglicidiléter de un fenol dihídrico
con bisfenol-A que tiene un peso equivalente epoxi
de 525-550), el agente modificador HELOXY 62
(ortocresol-glicidiléter), agente modificador HELOXY
7 (alquilo de
C_{8}-C_{10}-glicidiléter),
agente modificador HELOXY 9 (alquilo de
C_{10}-C_{11}-glicidiléter), o
el diluyente epoxi líquido se obtuvieron de Shell Chemical Company,
el polietilenglicol monometiléter y el polietilenglicol se
obtuvieron de Aldrich Chemical Co., la
2-metil-1,5-pentanodiamina
(DYTEK A) se obtuvo de DuPont (DYTEK es una marca comercial).
I. Viscosidad. Se determinaron las
viscosidades de la emulsión o dispersión obtenida por medio de un
viscosímetro BROOKFIELD SYNCHRO LECTRIC de Brookfield Engineering
Laboratories (BROOKFIELD SYNCHRO LECTRIC es una marca
comercial).
II. Tamaño de partícula. La determinación
de los tamaños de partícula de las dispersiones y emulsiones se
consiguió con un analizador de tamaño de partícula COULTER LS230
(área media) (COULTER es una marca comercial). Todos los datos de
tamaños de partículas se dan es micrómetros, \mum.
III. Porcentaje de sólidos. El porcentaje
de sólidos de todos los productos se midió extendiendo una muestra
de 0,5 gramos del producto sobre una hoja de aluminio, colocando la
hoja de aluminio revestida en un horno de aspiración forzada,
mantenido a 120ºC durante 10 minutos, determinando el peso residual
de la película obteniendo la relación del peso residual con el peso
total y multiplicando por 100.
IV. Peso por epóxido. El peso por epóxido
(WPE o EEW) de todos los productos se determinó secando una
cantidad pesada de muestra por medio de destilación azeotrópica con
cloruro de metileno valorando a continuación el residuo por métodos
conocidos y corrigiendo respecto al porcentaje de sólidos para
determinar el WPE para un contenido de sólidos de 100%.
(Referencia)
A un matraz de cuatro bocas, de 3000 ml, equipado
con un agitador, un termopar, un tubo de borboteo de aire, un
condensador y un embudo de adición, se añadieron 495,6 gramos
(0,099 equivalentes) de
polietilenglicol-monometiléter de Mn
aproximadamente 5000 (Aldrich Chemical Co.), 15,4 gramos (0,099
equivalentes) de
2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi,
radical libre (Aldrich Chemical Co., TEMPO, radical libre) y 1000
gramos de diclorometano. La mezcla se calentó a reflujo, a
continuación se introdujo aire en la mezcla a través del tubo de
borboteo. A continuación, se añadió ácido nítrico concentrado (15,4
gramos) en 15 minutos y la mezcla se mantuvo a reflujo durante 19
horas. A continuación, se separaron los compuestos volátiles por
medio de un evaporador rotatorio. El residuo solidificó al enfriar.
Se molió hasta obtener un polvo, se lavó con
2-propanol y se secó en un horno de vacío a 40ºC
hasta peso constante. El análisis por RMN confirmó la conversión de
la funcionalidad hidroxilo a carboxilo. El sólido poseía un peso
equivalente ácido de 5025.
(Referencia)
De una manera similar a la descrita en el ejemplo
1 se oxidó polietilenglicol, peso molecular promedio 4.600, al
correspondiente ácido usando el radical libre
4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi.
El material resultante tuvo un peso por equivalente ácido de 2735.
A continuación, este material se amidó con 10 equivalentes de amina
primaria por equivalente ácido usando la amina DYTEK A. Se aisló
esta amidoamina; 25% de la amina primaria se remató con la resina
epoxi CARDURA E-10 y a continuación se diluyó a
aproximadamente 65% de no volátiles con agua desionizada.
A un matraz de resina de 3 litros se añadieron
532,76 gramos de resina EPON 828, 196,82 gramos de bisfenol A y
0,27 gramos de yoduro de etiltrifenilfosfonio. Esta resina epoxi
catalizada se hizo reaccionar a continuación con una resina de un
peso equivalente epoxi de 675 a 170-191ºC. Se
permitió que este lote enfriara a 149ºC y las siguientes adiciones
se hicieron en el orden respectivo; 80,53 gramos de resina EPON
828, 24,55 gramos de ARCOSOLV PM glicoléter y 89,12 gramos de la
disolución de tensioactivo descrita en el ejemplo 2 anterior
(ARCOSOLV es una marca comercial). La disolución del lote se
permitió que enfriara a 104ºC en 2 horas y a continuación se
añadieron 110,19 gramos de agua desionizada en 10 minutos con buena
mezcla. A continuación, el lote se mezcló durante 30 minutos
adicionales mientras la temperatura descendía a 90ºC. Durante este
tiempo, la resina llegó a emulsionarse en una fase acuosa continua.
Después de 10 minutos adicionales de mezclado se midió el tamaño de
partícula de la emulsión mediante un analizador de 4tamaños de
partícula COULTER LS230. En este momento, el 4tamaño de partícula
medio del área superficial fue 1,026 \mum con 90% < 2,502 y 99%
< 4,753 \mum. A esta emulsión se añadieron 16,35 gramos de
diluyente epoxi líquido HELOXY 9 y 27,76 gramos de acetona en 10
minutos a 76-84ºC. El tamaño de partícula se midió
de nuevo 25 minutos después de esta adición y fue un tamaño de
partícula medio del área superficial de 0,621 micrómetros, 90% <
1,332 y 99% < 2,529. Después que el lote se mezclara 55 minutos
(a partir de la adición de HELOXY 9/acetona) a
76-81ºC, el tamaño de partícula medio del área
superficial fue 0,526 micrómetros con 90% < 0,923 y 99% <
2,234. A continuación, el lote se diluyó con 475 gramos adicionales
de agua desionizada mientras se permitía que la temperatura cayera
a 85ºC. Las propiedades finales de este lote medidas a 25ºC después
de filtrar a través de un filtro de poliéster de malla 80 fueron
viscosidad de 42.000 cP, no volátiles 57,4% y tamaño de partícula
medio del área superficial 0,411 micrómetros, 90% < 0,572 y 99%
< 0,865. Como se muestra más adelante en la tabla I, el ahorro
de tiempo del procedimiento de la invención fue 60
minutos.
minutos.
La misma composición que el ejemplo A se escaló a
41,635 litros usando el mismo procedimiento de la invención. El
tamaño de partícula disminuyó muy rápidamente, alcanzando un tamaño
de partícula de 0,73 micrómetros en 22 horas, después que se
añadieran el diluyente epoxi líquido HELOXY 9 y la acetona
(B-1) a las 17 horas después de la inversión, y de
0,52 micrómetros en 22 horas después que se añadieran una hora
después de la inversión
(B-2).
(B-2).
\newpage
Ejemplos
C-E
Se fabricaron como ejemplos C, D y E,
respectivamente, de una manera similar al ejemplo A, dispersiones
de resinas epoxi usando los tensioactivos PLURONIC
F-88 (poli(óxido de etileno-óxido de
propileno)glicol) de BASF que tenía un MW de 10.000), un
producto de adición de diglicidiléter de fenol dihídrico, fenol
dihídrico y un diglicidiléter de poli(óxido de alquilenglicol) que
se describe en el ejemplo 1 de la patente de EE.UU. nº 4.315.044; y
el tensioactivo del ejemplo 2, excepto que los tensioactivos se
reemplazaron peso por peso, y para el ejemplo E, el agente
modificador HELOXY 9 se reemplazó por la resina BEETLE
216-10 de Cytec Industries (resina
urea-formaldehído) sobre una base de no volátiles de
peso por peso. Los resultados se listan más adelante en la
tabla III.
tabla III.
| Ejemplo nº | Tamaño de partícula antes de | Tamaño de partícula | Tamaño de partícula | Tamaño de partícula |
| añadir el disolvente | después de añadir | después de añadir | final añadir | |
| Ejemplo C | 1,60 | 45 minutos | 0,83 | |
| 1,20 | ||||
| Ejemplo D | 2,782 | 35 minutos | 0,786 | |
| 0,761 | ||||
| Ejemplo E | 1,222 | 25 minutos | 40 minutos | Final |
| 0,878 | 0,739 | 0,708 |
Ejemplo comparativo
A
Se fabricó la misma composición que en el ejemplo
A, en la que la acetona y el agente modificador HELOXY 9 se
añadieron antes de que se añadiera agua para emulsionar el lote. La
resina EPON 828, 613,29 gramos, se hizo reaccionar con 196,82
gramos de bisfenol A hasta dar un peso equivalente de epoxi de 535.
Se añadió a la resina ARCOSOLV PM glicoléter, 24,55 gramos. A
continuación, se permitió que esta disolución de resina reaccionara
con la disolución de tensioactivo del ejemplo 2, 89,12 gramos,
durante una hora a 102ºC. A continuación, se mezclaron con el lote
una mezcla de agente modificador HELOXY 9, 16,35 gramos, y acetona,
27,76 gramos, mientras que se permitía que el lote se enfriara a
77ºC. A continuación, se permitió que la resina se emulsionara
mezclando con 119,11 gramos de agua desionizada. Después de que la
resina esté emulsionada, se mezcla durante 25 minutos a \sim 73ºC
y a continuación se inspecciona respecto al tamaño de partícula. El
tamaño de partícula medio del área superficial en este momento es
0,784 micrómetros. Después de 2 horas y 25 minutos adicionales de
mezclado, el tamaño de partícula medio del área superficial es
0,734 micrómetros. Como se muestra inmediatamente más adelante en
la tabla, el procedimiento comparativo no alcanza un tamaño de
partícula tan bajo como el procedimiento de la invención, incluso
doblando el tiempo de procesado de reducción del tamaño de
partícula. Las propiedades finales de este lote de procesado
estándar fueron: 8,670 cP, 54,3% de no volátiles y tamaño de
partícula medio del área superficial promedio de 0,82.
| 10 min | 25 min | 50 min | 85 min | 145 min | Final | Ahorro de tiempo | |
| Ejemplo comparativo A | 0,784 | 0,734 | 0,82 | ||||
| Ejemplo A | 1,021 | 0,621 | 0,526 | 0,41 | 60 min | ||
| \begin{minipage}[t]{150mm} Todos los datos listados se determinaron como tamaño de partícula medio del área superficial con un equipo COULTER LS230. \end{minipage} |
Ejemplo comparativo
B
Este lote se fabricó con la misma composición que
el ejemplo comparativo A: la acetona y el agente modificador HELOXY
9 se añadieron antes de añadir el agua para emulsionar la resina.
Este lote (ejemplo comparativo B-1), requirió más
de 20 horas de mezclado para disminuir el Dn a un tamaño de
partícula < 1,0 micrómetros. En un segundo intento (ejemplo
comparativo B-2), llegar a una dispersión de resina
epoxi con un tamaño de partícula que permitiera fabricar pinturas
con un brillo aceptable tardó más de 50 horas de procesado. Los
resultados se muestran más adelante en la tabla III.
Todos los datos listados se determinaron como Dn
promedio con un equipo BROOKHAVEN (BROOKHAVEN es una marca
comercial)
Esta realización de esmalte blanco como se
muestra para la dispersión de resina epoxi del ejemplo
B-2 con el agente de curado E, descrito más
adelante, se obtuvo dispersando el dióxido de titanio en el agente
de curado al que se añadieron ácido acético, un pigmento humectante
y un agente antiespumante. El ácido acético se usó en una cantidad
que fue de 0,12 equivalentes de ácido acético por equivalentes
totales de nitrógeno valorable del agente de curado. En esta
pintura, la relación pigmento a ligante fue 0,7:1,0; el contenido de
COV fue 0,14 kg por litro (compuestos de acetona y
dipropilenglicol-n-butil-éter en
una relación en peso de 1:1 y los COV existentes se introdujeron en
la pintura mediante la dispersión de resina epoxi del ejemplo
B-2); y la relación de combinación de equivalentes
de epoxi a hidrógeno de amina fue 1,1 a 1,0.
El agente de curado E es una dispersión de agente
de curado descrita como sigue:
Se equipó un matraz de vidrio de 4 bocas y fondo
redondo con un condensador que tenía una trampa de agua, una
entrada de nitrógeno, una entrada para disoluciones de resinas y la
entrada para las aminas. Por el matraz se hizo fluir nitrógeno.
La amina (trietilenotetramina) (468,72 g) se
cargó en el reactor y se calentó a 93ºC. A 93ºC se comenzó una
adición dosificada de la disolución de resina de la resina EPON
1001-X-75 (670 g) sobre la amina a
un caudal tal que la temperatura de la mezcla de reacción no
excediera de 121ºC.
Después de finalizar la adición, la mezcla se
mantuvo a 93ºC durante 60 minutos adicionales. El exceso de amina y
el xileno se separaron por destilación a aproximadamente 140ºC a
aproximadamente 1,5 mm de Hg. El producto de reacción tuvo un
índice de amina de aproximadamente 300 mg de KOH/g.
Subsiguientemente, la mezcla de reacción se enfrió a 121ºC y se
cargaron en el reactor 80,63 g de tensioactivo polialquilenglicol
terminado en grupos ácidos (en forma sólida), que representaba una
concentración final de tensioactivo de aproximadamente 3,2% sobre
el peso de sólidos de la resina, y se calentaron a aproximadamente
200ºC durante 2 horas. El índice de acidez de la mezcla de reacción
se midió después de 2 horas y se encontró un índice de 2 mg de
KOH/g que indicó que la reacción había finalizado.
Subsiguientemente, la mezcla de reacción se
enfrió a 93ºC, después de lo cual se añadieron al depósito de
reacción 176,5 g de agente modificador HELOXY 62, que representaba
aproximadamente 1 equivalente de epoxi por amina primaria en el
aducto de amina, a un caudal tal que la temperatura máxima no
excediera de 121ºC. Después de la finalización de la adición, la
reacción se mantuvo a 93ºC durante 60 minutos. Se permitió que la
mezcla de reacción enfriara a aproximadamente 78ºC. Se añadió agua
gota a gota hasta que la mezcla de reacción se invirtió de una
emulsión agua en aceite a una emulsión aceite en agua. Se añadió más
agua hasta una cantidad total de 882,37 g para obtener un contenido
final de sólidos de 45% en peso. El tamaño medio de partícula fue
0,5 \mum.
En la tabla IV también se muestra el
funcionamiento de la pintura usando el procedimiento de la
invención con una dispersión de un agente de curado que ilustra el
excelente desarrollo de las propiedades de funcionamiento protector
de pinturas de esta invención.
| Epoxi | Agente de | Tiempo de | Curado a TA | Brillo a 60º | Dureza al lápiz | Doble fricción |
| curado | endurecimiento | % | MEK | |||
| al tacto | ||||||
| Ejemplo B-2 | E | 0,5 horas | 5 días | 95 | F | 60 |
El brillo de las formulaciones de pinturas usando
dispersiones fabricadas mediante los ejemplos B-1,
B-2 y los ejemplos comparativos B-1
y B-2 de una manera similar se muestra más adelante
en la tabla V.
| * 20 grados/60 grados @ | 0,5 horas | 4 horas | 6 horas |
| Ejemplo comparativo B-1 | 80/100 | 48/91 | 22/71 |
| Ejemplo B-1 | 85/102 | 59/95 | 37/83 |
| + 20 grados/60 grados @ | 0,5 horas | 2,5 horas | 3,5 horas |
| Ejemplo comparativo B-2 | 34/78 | 34/78 | 26/43 |
| Ejemplo B-2 | 64/65 | 60/92 | 47/87 |
| * películas húmedas de 76,2 \mum | |||
| + películas húmedas de 127 \mum |
Claims (9)
1. Una dispersión acuosa, que comprende:
a) Agua;
b) Al menos una resina epoxi que tiene una
funcionalidad mayor que 0,8 grupos epóxido por molécula;
c) De 0,1 a 20 por ciento en peso, basado en la
resina epoxi, de al menos un tensioactivo tipo poli(óxido de
alquileno) epoxi funcional que se ha preparado haciendo reaccionar
i) una amidoamina que tiene una de las estructuras
en las que R^{1} es un grupo alquilo, arilo o
arilalquilo o sus mezclas que tienen de 1 a 15 átomos de carbono,
R^{2} es un grupo alifático, cicloalifático o aromático que tiene
2 a 18 átomos de carbono que opcionalmente contiene en la cadena
principal oxígeno no reactivo o como máximo una media de 4 átomos de
nitrógeno secundarios y/o terciarios por estructura, X e Y son
independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un grupo
etilo, con la condición de que si X es un grupo metilo o etilo, Y
es un átomo de hidrógeno, o si Y es un grupo metilo o etilo, X es
un átomo de hidrógeno, y n+m+o es un número real de 40 a 400, y n+o
es un número real de al menos 15, en la que la relación en peso de
(I) a (II) está en el intervalo de 100:0 a 0:100, la relación en
peso de (I) a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y la relación
en peso de (II) a (III) en el intervalo de 100:0 a 0:100, y ii) al
menos una resina epoxi que tiene una funcionalidad mayor que 0,8
grupos epóxido por molécula en una relación de equivalentes de
amina a epoxi de al menos 1:2; estando presente dicho tensioactivo
en una cantidad efectiva para proporcionar el emulsionamiento de la
resina;
d) Al menos una mezcla disolvente que comprende
(i) acetona y (ii) una resina líquida hidrófoba no volátil o un
agente modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil; y
e) Una disolución disolvente exenta de acetona
para producir una emulsión resina-tensioactivo.
2. Una dispersión acuosa según la reivindicación
1, en la que la acetona está presente en una cantidad de 0,5 hasta
5% en peso de la dispersión acuosa total.
3. Una dispersión acuosa según la reivindicación
1, en la que la resina líquida hidrófoba no volátil o el agente
modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil es un
monoglicidiléter alifático, una resina
urea-formaldehído, o un monoglicidiléster
alifático.
4. Una composición curable de resinas epoxi, que
comprende la dispersión acuosa según las reivindicaciones
1-3 y el agente de curado de la resina epoxi
compatible con el agua.
5. Una composición curada, derivada de la
composición curable de resinas epoxi según la reivindicación 4.
6. Un procedimiento para preparar una dispersión
acuosa, que comprende las etapas de:
- a)
- Emulsionar una mezcla que comprende:
- i)
- Agua,
- ii)
- Al menos una resina epoxi que tenga una funcionalidad mayor que 0,8 grupos epóxido por molécula,
- iii)
- De 0,1 a 20 por ciento en peso, basado en la resina epoxi, de al menos un tensioactivo tipo poli(óxido de alquileno), y
- iv)
- Una disolución disolvente exenta de acetona para producir una emulsión resina-tensioactivo; y
- b)
- Añadir una mezcla disolvente a dicha emulsión resina-tensioactivo, comprendiendo dicha mezcla disolvente i) acetona y ii) una resina líquida hidrófoba no volátil o un agente modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil, para producir la dispersión acuosa.
7. El procedimiento según la reivindicación 6, en
el que la acetona está presente en una cantidad de 0,5 hasta 5% de
la dispersión acuosa total.
8. El procedimiento según las reivindicaciones 6
y 7, en el que la resina líquida hidrófoba no volátil o el agente
modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil está presente
en una cantidad de 1 a 25% basada en las cantidades totales de los
componentes a) ii), a) iii), y b) ii).
9. El procedimiento según la reivindicación 8, en
el que la resina líquida hidrófoba no volátil o el agente
modificador de resinas líquido hidrófobo no volátil es un
monoglicidiléter alifático, una resina
urea-formaldehído, o un monoglicidiléster
alifático.
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