ES2223828T3 - Composiciones de revestimiento que comprenden fluidos de siloxano lineales volatiles. - Google Patents
Composiciones de revestimiento que comprenden fluidos de siloxano lineales volatiles.Info
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Abstract
Composición de revestimiento que comprende: u un componente filmógeno que comprende al menos una resina principal seleccionada de entre el grupo compuesto por resinas acrílicas, resinas de uretano, resinas epoxídicas funcionales, resinas alquídicas, resinas de poliéster, y mezclas de las mismas, y no más del 2, 00% en peso de compuestos no volátiles que contienen Si, porcentaje referido al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento, y u del 0, 25 a no más del 5, 0% en peso, referido al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento, de un siloxano lineal volátil de fórmula: (R)3-Si-O-((R)2-Si-O)y-Si-(R)3 donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6 y donde el siloxano lineal volátil no es un disolvente para el componente filmógeno.
Description
Composiciones de revestimiento que comprenden
fluidos de siloxano lineales volátiles.
La presente invención se refiere a composiciones
de revestimiento que comprenden fluidos de siloxano lineales
volátiles. Más particularmente, la invención se refiere a
composiciones de revestimiento útiles en la industria de fabricación
de automóviles, composiciones que tienen una mayor resistencia a
los defectos visuales provocados por la contaminación superficial y
muestran una claridad y/o brillo mejorado de imagen (DOI).
Los revestimientos que se aplican a las
superficies tienen típicamente funciones decorativas y/o
protectoras. Esto es particularmente así en el acabado de
automóviles, que debe proporcionar un aspecto estéticamente
atractivo al mismo tiempo que debe cumplir y mantener unos
rigurosos requisitos de rendimiento y durabilidad. Tal como se
utiliza aquí, "acabado o revestimiento de automóviles" abarca
tanto los revestimientos de origen de los equipos (OEM) como los
revestimientos de reacabado, pero especialmente los revestimientos
de reacabado, refiriéndose este último término a los revestimientos
que se aplican después de que un coche haya sido dejado al
fabricante, habitualmente para ser reparado. Se apreciará que
normalmente se requiera que los revestimientos para automóviles
tengan unos parámetros óptimos de aplicación y rendimiento.
Por ejemplo, los revestimientos para automóviles
deben mostrar generalmente un brillo, profundidad de color y
claridad de imagen (DOI) excepcionales. Para lograr estos efectos
visuales deseados es necesario un grado extremadamente alto de
claridad. Los revestimientos de alto brillo exigen un bajo grado de
aberraciones visuales en superficie con el fin de lograr el efecto
visual deseado tal como una gran DOI.
Una forma en que la industria del automóvil ha
satisfecho estos retos, especialmente los fabricantes de equipos de
origen (OEM), implica la utilización de revestimientos compuestos
color-más-transparencia para su uso
en la fabricación de paneles de carrocerías de automóviles. Tal
como se emplea aquí, el término "compuesto
color-más-transparencia" se
refiere a sistemas compuestos de revestimientos que requieren la
aplicación de un primer revestimiento, típicamente una capa de base
coloreada, seguida de la aplicación de un segundo revestimiento,
generalmente una capa transparente, sobre el primer revestimiento
adaptado o "húmedo". El primer y segundo revestimientos
aplicados seguidamente se endurecen. Así, estos sistemas se
describen a menudo como "húmedo sobre húmedo" o "dos
capas/un ahornado". Pueden utilizarse procesos de secado que no
lleguen al endurecimiento completo entre la aplicación y aplicación
de los revestimientos.
Los agentes de reacabado de automóviles deben
proporcionar un aspecto y rendimiento iguales a los obtenidos por
los OEM pero deben satisfacer estos requisitos de rendimiento sin
necesidad de entornos de aplicación controlada ni de hornos de
endurecimiento de alta temperatura en las instalaciones de los OEM.
Las operaciones de reacabado pueden implicar la reparación de una o
más capas de revestimiento exteriores, la reparación o sustitución
de todos los componentes de la carrocería del automóvil, o una
combinación de ambos. Los términos "revestimiento de
reacabado" o "revestimiento de reparación" pueden
intercambiarse en su uso.
Los agentes de reacabado de automóviles han
satisfecho a menudo estos retos mediante la utilización de dos
composiciones de revestimiento bicomponente. Tal como se emplea
aquí, el término "bicomponente" se refiere a la cantidad de
soluciones y/o dispersiones que se mezclan conjuntamente para
proporcionar una composición de revestimiento endurecible. Hasta
que no se alcanza el punto de mezcla, ninguno de los componentes
individuales proporciona por si mismo una composición de
revestimiento endurecible.
Así, tanto los OEM como los reacabados de
automóviles tratan de proporcionar unas composiciones de
revestimiento con un alto brillo y una gran DOI. Sin embargo, a
menudo estas composiciones de revestimiento están expuestas a
defectos visuales que se cree están provocados por la contaminación
superficial. Como ejemplos de estos defectos se incluyen los
"ojos de pescado" o "cráteres" o "telegrafía". Con
el propósito de la solicitud actual, los términos "ojos de
pescado" y "craterización" pueden intercambiarse en su uso.
Sin embargo, estos términos, tal como se emplean aquí, se refieren
únicamente a los defectos que se supone resultan de la
contaminación superficial y no a defectos derivados de vapores de
disolventes y similares.
Los ojos de pescado o cráteres son depresiones
redondas cóncavas en la película y que pueden presentar o no los
bordes levantados. Su tamaño varía desde lo apenas visible hasta
más de 0,25 pulgadas (6 mm) de diámetro y pueden ser
suficientemente profundos para dejar al descubierto la superficie
debajo de la pintura. Sin mencionar ninguna teoría en particular,
se cree que estos defectos resultan del rechazo de la pintura a los
contaminantes en la superficie del sustrato. Pueden producirse
separadamente como hechos aislados o en conjunto, de forma que
varios centenares de ellos producen en la película un efecto
jaspeado.
La telegrafía se refiere a un defecto visual
donde la forma o localización de la parte superficial contaminada
es visible en la película endurecida. Por ejemplo, si se intentara
quitar frotando una parte contaminada, las marcas de frotamiento
pueden "telegrafiarse" a través de la superficie de la película
endurecida, es decir que las marcas de frotación pueden ser
visibles en la película endurecida.
Los contaminantes comunes que se cree provocan
defectos visuales como los ojos de pescado y telegrafía, incluyen
pero no se limitan a, grasas, aceites, lubricantes, siliconas y
variedad de cosméticos y productos de cuidado personal. Los
especialistas en la técnica estiman que estos defectos visuales son
algunos de los defectos de pintura más problemáticos a eliminar o
endurecer. Frecuentemente aparecen súbitamente y sin aviso,
persisten durante un tiempo y luego desaparecen tan repentinamente
como aparecieron. La presencia de incluso un único cráter u ojo de
pescado puede ser un defecto inaceptable que puede resultar en su
no aceptación o en el repintado de una parte o sustrato entero.
Aunque se conocen productos que tratan de
eliminar estos defectos, a menudo resultan en películas de pintura
que presentan serios problemas para aceptar un nuevo revestimiento.
Es decir, las capas de revestimiento aplicadas posteriormente dejan
de adherirse a la capa de revestimiento previamente aplicada que
contenía el producto de eliminación del ojo de pescado. Ambas
composiciones de OEM y de reacabado de automóviles deben ser capaces
de adherirse a las composiciones de revestimiento posteriormente
aplicadas.
En consecuencia, los ojos de pescado y/o
telegrafía representan un problema caro y difícil para la industria
del acabado de automóviles. Durante mucho tiempo se han buscado
composiciones de revestimiento de todo tipo que presenten una
resistencia incrementada frente a estos defectos visuales.
Por tanto, un objeto de la invención consiste en
proporcionar una composición de revestimiento que tenga una
resistencia mejorada a los defectos visuales provocados por la
contaminación superficial y que sean adecuados para su utilización
tanto en las instalaciones de OEM como de reacabado de
automóviles.
Además, otro objeto de la invención consiste en
proporcionar una composición de revestimiento que mejora la DOI
mientras sigue manteniendo la resistencia incrementada a los
defectos visuales provocados por la contaminación superficial.
La técnica anterior no consiguió satisfacer estos
requisitos en la industria de acabado de automóviles.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.256.191
presenta una composición fluida correctora que comprende un pigmento
opacificante disperso en una solución de un material polimérico
filmógeno y entre el 10 al 40 por ciento en peso de un
organosiloxano volátil, porcentaje referido al peso total del fluido
corrector, donde el organosiloxano y un disolvente están presentes
en una proporción en volumen particularmente definida.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.476.278 muestra
una composición de revestimiento antipolvo que se compone de (A) 100
partes de una resina alquídica, (B) de 5 a 200 partes en peso de
metiltrimetoxisilano, (C) un catalizador de endurecimiento, y (D)
de 50 a 5.000 partes en peso de una mezcla de disolventes
compuestos de (a) un compuesto organosilícico volátil que posee un
punto de ebullición de 70º a 250ºC a presión atmosférica y tiene una
fórmula seleccionada de entre el grupo compuesto por
(R^{1})_{4}Si,
(R^{2})_{3}SiO[(R^{3})_{2}SiO]_{m}Si(R^{2})_{3}R^{4}Si[Osi(R^{5})_{3}]_{3}
y [(R^{6})_{2}SiO]_{n}, donde R^{1} a R^{6}
representan, respectivamente, grupos alquilo iguales o diferentes,
"m" es 0 o un número entero positivo y "n" es un número
entero positivo mayor o igual a 3, y (b) un hidrocarburo disolvente
sustancialmente exento de metanol, donde la cantidad de (a) es del
5 al 95% en peso de la cantidad total de (a) y (b).
En JP 59105057 se describe una composición de
revestimiento antipolvo compuesta por (A) 100 partes en peso de
resina alquídica, (B) de 5 a 500 partes en peso de un compuesto
organosilícico y (C) de 50 a 5.000 partes en peso de mezcla de
disolventes. El compuesto organosilícico (B) se compone de una
mezcla de al menos 5 partes en peso de (a) un organosilano u
organosiloxano que tiene al menos dos grupos hidrolizables por
molécula en promedio, y de 0 a 100 partes en peso de (b) un
poliorganosiloxano con grupos silano terminales bloqueados con una
viscosidad de al menos 100.000 cSt a 25 grados C.
Sin embargo, ninguno de los referidos de la
técnica anterior ha resuelto los problemas a los que se dirige la
presente invención.
La presente invención logra estos y otros
objetivos al proporcionar una composición de revestimiento que
comprende no más del 2,00% en peso de compuestos no volátiles que
contienen Si, porcentaje referido al peso total de no volátiles de
la composición de revestimiento, y del 0,25% a no más del 5,0% en
peso, referido al peso total de no volátiles de la composición de
revestimiento, de un siloxano lineal volátil de fórmula:
(R)_{3}-Si-O-((R)_{2}-Si-O)_{y}-Si-(R)_{3}
- donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6.
La invención proporciona también un método para
elaborar una composición de revestimiento endurecible que tiene una
claridad de imagen mejorada así como un método para revestir un
sustrato. El método para obtener una composición de revestimiento
endurecible que tenga una claridad de imagen mejorada (DOI),
requiere proporcionar una composición de revestimiento que comprenda
no más del 2,00% en peso de compuestos no volátiles que contienen
Si, porcentaje referido al peso total de no volátiles de la
composición de revestimiento, proporcionando del 0,25 a no más del
5,0 por ciento en peso, referido al peso total de no volátiles de
la composición de revestimiento, de un siloxano lineal volátil de
fórmula:
(R)_{3}-Si-O-((R)_{2}-Si-O)_{y}-Si-(R)_{3}
- donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6,
mediante la mezcla conjunta de la
composición de revestimiento y del siloxano lineal volátil,
aplicación de la mezcla de la composición de revestimiento y del
siloxano lineal volátil a un sustrato para obtener un sustrato
revestido, y endurecimiento del sustrato revestido para conseguir
una película revestida endurecida con una DOI de al menos 70. El
método para revestir un sustrato implica proporcionar un componente
(I) que comprende una resina principal que tiene no más del 2,00% en
peso de compuestos no volátiles conteniendo Si, porcentaje referido
al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento,
proporcionar un componente (II) que comprende al menos un agente
reticulante que comprende uno o más grupos reactivos con la resina
principal, proporcionar del 0,25 a no más del 5,0 por ciento en
peso, referido al peso total de no volátiles de los componentes
(I) y (II), de un siloxano lineal volátil de
fórmula:
(R)_{3}-Si-O-((R)_{2}-Si-O)_{y}-Si-(R)_{3}
- donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6,
mediante la mezcla conjunta del
siloxano lineal volátil y de uno o más elementos seleccionados a
partir del grupo compuesto por el componente (I), el componente
(II), y mezclas de los mismos, utilizándose la mezcla del siloxano
lineal volátil y de uno o más elementos para realizar una
composición de revestimiento que comprende el componente (I), el
componente (II), y el siloxano lineal volátil, y mediante la
aplicación de la composición de revestimiento a un
sustrato.
Las composiciones de revestimiento de la
invención tienen generalmente un componente filmógeno que forma una
película termoplástica o termoestable gracias a la evaporación del
disolvente o a una reticulación química. Son preferentes las
películas termoestables producidas por una reacción de reticulación
entre una resina principal con uno o más grupos funcionales y un
agente reticulante que tiene uno o más grupos reactivos con los
grupos funcionales de la resina principal.
Las películas termoplásticas formadas por
evaporación del disolvente se refieren típicamente a las lacas.
Ejemplos de resinas adecuadas utilizadas en lacas incluyen, pero no
se limitan a, nitrocelulosa, butirato de acetato de celulosa,
acrílicos, poliuretanos y similares. Son preferentes los acrílicos y
los poliuretanos.
Ejemplos de grupos funcionales de las resinas
principales y/o de los agentes reticulantes utilizados en
revestimientos de reticulación adecuados incluyen, pero no se
limitan a, hidrógeno, isocianato, epóxido, ácido carboxílico activo,
hidroxilo incluyendo metilol o metilalcoxi, ácido carboxílico,
amida, amina, acetoacetoxi, mercaptano, grupos anhídrido, mezclas
de los mismos, y similares. El grupo funcional más preferente para
su utilización en una resina principal es el hidroxilo. El grupo
funcional más preferente para su utilización en un agente
reticulante es el isocianato.
Las resinas adecuadas para su utilización como
resina principal en la presente invención tendrán generalmente, en
promedio, una funcionalidad de al menos 1, preferentemente de 1,5 a
8, con más preferencia de 2 a 4. Ejemplos de resinas principales
ilustrativas incluyen acrílico, acrílico modificado, poliéster,
poliuretano, poliepóxidos, policarbonatos, poliamidas, poliimidas,
híbridos de los mismos, mezclas de los mismos, y similares.
En una realización preferente de la invención, la
resina principal es un polímero acrílico. Estos polímeros son bien
conocidos en la técnica y pueden prepararse a partir de monómeros
como acrilato de metilo, ácido acrílico, ácido metacrílico,
metacrilato de metilo, metacrilato de butilo, metacrilato de
ciclohexilo, y similares. Pueden incorporarse también monómeros no
funcionales como ésteres de acrilato y estireno. Los grupos
funcionales reactivos frente a reticulante, es decir, los grupos
hidroxilo, pueden incorporarse dentro de la parte éster del
monómero acrílico. Por ejemplo, los monómeros acrílicos hidroxi
funcionales que pueden utilizarse para formar estos polímeros
incluyen acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxibutilo,
metacrilato de hidroxibutilo, acrilato de hidroxipropilo, y
similares. Los monómeros acrílicos aminofuncionales incluirían el
metacrilato de t-butilaminoetilo y el acrilato de
t-butilaminoetilo. Otros monómeros acrílicos que
tienen grupos funcionales reactivos con el isocianato en la parte
éster del monómero se encuentran también dentro de la técnica del
arte.
En una realización particularmente preferente, el
componente filmógeno (I) comprenderá una resina principal que es al
menos un polímero acrílico preparado a partir de monómeros
seleccionados de entre el grupo compuesto por ácido acrílico, ácido
metacrílico, ésteres de acrilatos de alquilo, ésteres de acrilato
hidroxi funcionales, monómeros no funcionales etilénicamente
insaturados y mezclas de los mismos. Este polímero tendrá
generalmente un peso molecular promedio en número situado entre
1.000 y 50.000, un número hidroxilo de 200 a 3.000 mg de KOH/g, y
un índice de acidez en el rango de 0,1 a 25 mg de KOH/g.
Como resina principal del componente filmógeno de
la invención pueden utilizarse también acrílicos modificados. Estos
acrílicos son usualmente acrílicos de poliéster modificados o
acrílicos de poliuretano modificados, como es bien conocido en la
técnica. Un ejemplo de un acrílico de poliéster modificado
preferente es un polímero acrílico modificado con
\delta-caprolactona. Este acrílico de poliéster
modificado viene descrito en la Patente de Estados Unidos Nº
4.546.046 de Etzell y col. Los acrílicos de poliuretano modificados
son bien conocidos también en el arte. Estos están descritos, por
ejemplo, en la Patente de Estados Unidos Nº 4.584.354.
Los poliésteres que tienen grupos hidroxilo,
grupos ácido, o grupos amino como grupos reactivos frente a
isocianato pueden utilizarse también en el componente filmógeno de
la invención. Estos poliésteres son bien conocidos en el arte y
pueden prepararse por poliesterificación de ácidos policarboxílicos
orgánicos (por ejemplo, ácido ftálico, ácido hexahidroftálico,
ácido adípico, ácido maleico) o sus anhídridos con polioles
orgánicos que contienen grupos hidroxilo primarios o secundarios
(por ejemplo, etilenglicol, butilenglicol, neopentilglicol).
Otros polímeros adecuados para su utilización en
el componente filmógeno incluyen poliuretanos y poliureas. Los
poliuretanos que tienen grupos activos hidrógeno funcionales son
bien conocidos también en la técnica. Se preparan por reacción de
prolongación de cadena de un poliisocianato (por ejemplo,
diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, MDI, etc.)
y un poliol (por ejemplo, 1,6-hexanodiol,
1,4-butanodiol, neopentilglicol,
trimetilolpropano). De manera similar, las poliureas que tienen
grupos activos hidrógeno funcionales se preparan por reacción de un
compuesto isocianato funcional, tal como se ha expuesto
anteriormente para la preparación de los poliuretanos, con aminas
tales como aminas primarias y secundarias. Tanto los poliuretanos
como las poliureas pueden proporcionarse con grupos activos
hidrógeno funcionales por obturación de la cadena de polímeros con
un exceso de diol, poliamina, aminoalcohol, o similares.
Aunque se prefieran a menudo los componentes
filmógenos poliméricos u oligoméricos, en algunas aplicaciones
pueden utilizarse también componentes filmógenos no poliméricos de
peso molecular inferior, por ejemplo polioles alifáticos (como
1,6-hexanodiol), hidroxilaminas (por ejemplo,
monobutanolamina), y similares.
Los componentes filmógenos de la invención pueden
comprender además, y con más preferencia comprenderán, uno o más
agentes de reticulación. Como ejemplos de agentes reticulantes
adecuados se incluyen aquellos compuestos que tienen uno o más
grupos funcionales reactivos con los grupos funcionales del polímero
filmógeno. Ejemplos de agentes de reticulación adecuados incluyen
compuestos isocianato funcionales y resinas aminoplásticas,
compuestos epoxi funcionales, compuestos ácido funcionales y
similares. Los agentes de reticulación más preferentes para su
utilización en las composiciones de revestimiento de la invención
son las resinas epoxídicas, las resinas aminoplásticas y los
compuestos isocianato funcionales, siendo más preferentes los
compuestos isocianato funcionales.
Las resinas epoxídicas son típicamente aquellas
que se fabrican mediante reacción de un grupo oxirano funcional con
un grupo ácido fenólico o carboxílico. Estas resinas son, a menudo,
una mezcla estequiométrica de epiclorhidrina con fenólicos como
bisfenol A o las resinas novolacas, y derivados de los mismos, o
las resinas oxirano funcionales, como las resinas acrílicas
preparadas con acrilato o metacrilato de glicidilo, y derivados de
los mismos.
La resina aminoplástica se refiere a las resinas
formaldehído melamina o urea. Como ejemplos ilustrativos se
incluyen, pero no se limitan a, resinas de melamina monomérica o
polimérica, resinas de melamina parcial o totalmente alquiladas,
metilolureas como urea-formaldehído y alcoxiureas
como resina urea-formaldehído butilada.
En una realización más preferente, el componente
filmógeno comprenderá un reticulante isocianato funcional.
Los agentes de reticulación isocianato
funcionales adecuados incluyen poliisocianatos alifáticos,
incluidos los poliisocianatos cicloalifáticos, o aromáticos. Los
poliisocianatos alifáticos útiles incluyen diisocianantos
alifáticos como diisocianato de etileno,
1,2-diisocianatopropano,
1,3-diisocianatopropano,
1,6-diisocianatohexano, diisocianato de
1,4-butileno, diisocianato de lisina, diisocianato
de hexametileno (HDI), bis(ciclohexilisocianato) de
1,4-metileno y diisocianato de isoforona. Los
diisocianatos aromáticos útiles incluyen distintos isómeros de
diisocianato de tolueno, diisocianato de
meta-xileno y diisocianato de
para-xileno, también pueden utilizarse
4-cloro-1,3-fenilen
diisocianato, 1,5-tetrahidronaftalen diisocianato,
4,4'-dibencil diisocianato y
1,2,4-triisocianato de benceno. Además, pueden
utilizarse los distintos isómeros de
.alfa.,.alfa.,.alfa.',.alfa.'-tetrametilxileno
diisocianato. Son preferentes los poliisocianatos alifáticos,
particularmente diisocianato de hexametileno y diisocianato de
isoforona.
También son útiles para su uso los biurets,
alofanatos y/o isocianuratos de estos poliisocianatos alifáticos o
aromáticos. Preferentes para su utilización como agentes de
reticulación en los componentes filmógenos de la invención son los
biurets e isocianurato de poliisocianatos, especialmente de
poliisocianatos alifáticos como diisocianato de hexametileno y
diisocianato de isoforona. Los más preferentes para su utilización
como agentes de reticulación son los biurets y los isocianuratos de
diisocianato de hexametileno.
Las composiciones de revestimiento de la
invención contendrán generalmente no más del 2,00% en peso de
compuestos que contengan silicio, porcentaje referido al peso total
de no volátiles de la composición de revestimiento, preferentemente
de 0,00 a no más del 1,00 por ciento en peso, y especialmente del
0,00 a menos del 0,50 por ciento en peso, referido al peso total de
no volátiles de la composición de revestimiento.
Se apreciará que los compuestos que contengan Si
o silicio puedan estar presentes como aditivos en la composición de
revestimiento o como componentes de las composiciones de
filmógenas. Estos últimos compuestos que contienen este silicio
pueden denominarse "compuestos que contienen silicio
reticulables", término que se refiere a compuestos que contienen
silicio que participan en la reacción de formación de película. Si
los compuestos que contienen silicio están presentes en las
composiciones de revestimiento de la invención, se prefiere que
estén presentes como aditivos que no participan en la reacción de
formación de película en una reacción de reticulación. En una
realización más preferente, el componente filmógeno estará
sustancialmente exento de cualquier componente filmógeno que
contenga silicio reticulable.
Las composiciones de revestimiento de la
invención comprenderán además un siloxano lineal volátil de
fórmula:
(R)_{3}-Si-O-((R)_{2}-Si-O)_{y}-Si-(R)_{3}
- donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6.
Preferentemente, R es un grupo alquilo de 1 a 3
carbonos y especialmente un grupo metilo e y es preferentemente un
número de 0 a 3, especialmente de 0 a 2, y en particular es 2.
Ejemplos de siloxanos lineales volátiles particularmente
preferentes para su utilización en la presente invención son
hexametildisiloxano, octametiltrisiloxano, decametiltetrasiloxano, y
dodecametilpentasiloxano. Son preferentes octametiltrisiloxano y
decametiltetrasiloxano, prefiriéndose todavía más el
decametiltetrasiloxano.
Se ha descubierto que la cantidad más adecuada de
siloxanos lineales volátiles de la invención era del 0,25 a no más
del 5 por ciento en peso, referido al peso total de no volátiles de
la composición de revestimiento. Se ha descubierto que la
utilización de cantidades superiores al 5 por ciento en peso
produce efectos negativos en cuanto al aspecto y/o rendimiento de la
película acabada. Cantidades inferiores al 0,25 por ciento en peso
no proporcionan suficientes mejoras en cuanto a la resistencia a la
craterización o el DOL.
Preferentemente, los siloxanos lineales volátiles
de la invención se utilizarán en cantidades inferiores al 4,0 por
ciento en peso, referido al peso total de no volátiles del
componente filmógeno. Con más preferencia, los siloxanos lineales
volátiles de la invención se utilizarán en una cantidad del 0,25 al
3,0 por ciento en peso, referido al peso total de no volátiles del
componente filmógeno. Se han descubierto mejoras particulares
cuando se utilizan siloxanos lineales volátiles en una cantidad del
0,25 al 4,0 por ciento en peso, y especialmente en una cantidad del
0,50 al 3,0 por ciento en peso, todos los porcentajes referidos al
peso total de no volátiles del componente filmógeno de las
composiciones de revestimiento de la invención.
Se valorará que un disolvente puro sea un líquido
que pueda disolver el aglutinante. Así, un disolvente es un líquido
único o mezcla de líquidos, volátil en condiciones de secado
específicas, y en el cual el aglutinante o componente filmógeno es
completamente soluble. European Standards, XP- 002066658, Paints
and Varnishes - Terms and definitions for coating materials - Part
1: General Terms, European Committee for Standardization. Como
alternativa, un disolvente puede definirse como un líquido puro o
mezclado que se utiliza para fabricar un revestimiento fluido antes
de su aplicación. Understanding Paint and Painting Proceses,
3ª Edición, Schneberger, Dr. Gerald L., Hitchcock Publishing Co.
Wheaton, IL 60188.
Se apreciará que los siloxanos lineales volátiles
utilizados en la presente invención no sean en general, y
especialmente no sean, disolventes para el componente filmógeno de
la presente invención. Los siloxanos lineales volátiles, tal como se
utilizan aquí, funcionan como aditivos y no como disolventes para el
componente filmógeno.
La composición de la presente invención puede
comprender además cualquier ingrediente adicional que imparta
cualquier característica deseada a la composición, o al proceso, o a
la composición de revestimiento endurecible o endurecida fabricada a
partir del mismo. Estos ingredientes adicionales comprenden agentes
de control de reología, de igualación, catalizadores, agentes
inhibidores de endurecimiento, agentes
anti-amarilleo, eliminadores de radicales libres,
melamina, y agentes anti-craterización. Si la
composición de revestimiento de la invención es una composición
bicomponente, estos aditivos pueden estar presentes en el
componente (I) o el componente (II).
En la composición de revestimiento utilizada en
la práctica de la presente invención puede utilizarse opcionalmente
un disolvente. Este disolvente debe actuar como tal con respecto a
todos los componentes en la composición.
Las composiciones de revestimiento de la
invención son adecuadas para su utilización como composiciones de
revestimiento de uno o dos componentes y pueden utilizarse como capa
de imprimación, capa base, capa de acabado, capa transparente o
mezcla de las mismas como revestimiento compuesto.
Los revestimientos para automóviles, tanto OEM
como de reacabado tienen típicamente una DOI mínima de al menos 70,
preferentemente de al menos 80, y más preferentemente de 90 o más.
Se estima que la utilización de la presente invención resulta en
mejoras de la DOI de al menos 5 puntos, preferentemente de 10 o más,
en comparación con composiciones de revestimiento idénticas que no
implican la utilización de siloxano lineal volátil en las cantidades
indicadas. La DOI puede ser, y preferentemente es medida por ASTM
E-430, utilizando un brillómetro ATI DI, modelo
1792 o método equivalente al mismo.
La invención se ilustra además, pero sin
limitarse, con los ejemplos siguientes en los cuales todas las
partes y porcentajes son en peso salvo especificado de otro
modo.
Un panel de aluminio preimprimado de 30 x 45
centímetros fue limpiado frotándolo con un paño saturado con un
lubricante WD-40® (WD-40 Company), a
modo de contaminante común del sustrato, y se dejó secar durante
diez minutos aproximadamente. Se ocultó cuidadosamente una mitad del
panel. Un revestimiento transparente de reacabado de automóviles,
DC-92 (BASF Corporation), se mezcló en una
proporción en volumen de 3:1:0,2 respectivamente con un endurecedor
DH-46 (BASF Corporation) y un reductor
UR-50 (BASF Corporation), y se aplicó en dos capas
sobre la parte expuesta del panel por medio de un aparato
pulverizador por aire con un espesor de película seca de
53,3-58,4 micras. No se observó ningún ojo de
pescado, aunque se pudo detectar a través de la capa transparente
la forma del lubricante frotado. Este fenómeno se denomina
"telegrafía" del contaminante sobre el sustrato por el
revestimiento.
Luego se ocultó cuidadosamente la mitad revestida
del panel. Se añadió al componente DC-02 un 1% en
peso de decametiltetrasiloxano (2,06% basado en el peso de no
volátiles) y se mezcló en una proporción de 3:1:0,2, en volumen
respectivamente con un endurecedor DH-46 y un
reductor UR-50, y se aplicó en dos capas sobre la
parte expuesta del panel, por medio de un aparato pulverizador por
aire a un espesor de película seca de 53-58,4
micras. No se observó ningún ojo de pescado o telegrafía.
Un panel de aluminio preimprimado de 30 x 45 cm
fue limpiado frotándolo con un paño saturado con un agente de
desmoldeo FreKote® TR-900 (Dexter Corporation) a
modo de contaminante común del sustrato, y se dejó secar durante
diez minutos aproximadamente. Se ocultó cuidadosamente una mitad
del panel. Un revestimiento transparente de reacabado de
automóviles, DC-92 (BASF Corporation), se mezcló en
una proporción de 3:1:0,2 en volumen respectivamente con un
endurecedor DH-46 (BASF Corporation) y un reductor
UR-50 (BASF Corporation), y se aplicó en dos capas
sobre la parte expuesta del panel por medio de un aparato
pulverizador por aire a un espesor de película seca de
53,3-58,4 micras. Se observaron muchos ojos de
pescado.
Luego se ocultó cuidadosamente la mitad revestida
del panel. Se añadió al componente DC-02 un 1% en
peso de decametiltetrasiloxano (2,06% basado en el peso de no
volátiles) y se mezcló en una proporción de 3:1:0,2 en volumen
respectivamente con un endurecedor DH-46 y un
reductor UR-50, y se aplicó en dos capas sobre la
parte expuesta del panel, por medio de un aparato pulverizador por
aire a un espesor de película seca de 53-58,4
micras. No se observó ningún ojo de pescado o telegrafía.
Claims (40)
1. Composición de revestimiento que
comprende:
- \bullet
- un componente filmógeno que comprende al menos una resina principal seleccionada de entre el grupo compuesto por resinas acrílicas, resinas de uretano, resinas epoxídicas funcionales, resinas alquídicas, resinas de poliéster, y mezclas de las mismas, y no más del 2,00% en peso de compuestos no volátiles que contienen Si, porcentaje referido al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento, y
- \bullet
- del 0,25 a no más del 5,0% en peso, referido al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento, de un siloxano lineal volátil de fórmula:
(R)_{3}-Si-O-((R)_{2}-Si-O)_{y}-Si-(R)_{3}
- donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6
- y donde el siloxano lineal volátil no es un disolvente para el componente filmógeno.
2. Composición de revestimiento según la
reivindicación 2, caracterizada porque el componente
filmógeno comprende al menos una resina principal y al menos un
agente de reticulación.
3. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque la al menos resina
principal es una resina acrílica hidroxilo funcional.
4. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque el componente
filmógeno está exento de compuestos que contienen Si
reticulables.
5. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1, que comprende del 0,25 a menos del 5,0 por
ciento en peso de siloxano lineal volátil, referido al peso total
de no volátiles de la composición de revestimiento.
6. Composición de revestimiento según la
reivindicación 5, que comprende del 0,25 al 4,0 por ciento en peso
de siloxano lineal volátil, referido al peso total de no volátiles
de la composición de revestimiento.
7. Composición de revestimiento según la
reivindicación 6, que comprende del 0,50 al 3,0 por ciento en peso
de siloxano lineal volátil, referido al peso total de no volátiles
de la composición de revestimiento.
8. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque y es un número de 0 a
3.
9. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque y es un número de 0 a
2.
10. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque y es 2.
11. Método para proporcionar una composición de
revestimiento endurecida que tiene una claridad de imagen mejorada
(DOI), método que comprende:
- \bullet
- proporcionar una composición de revestimiento según la reivindicación 1 que comprende un componente filmógeno y no más del 2,0% en peso de compuestos no volátiles que contienen Si, porcentaje referido al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento, y proporcionar del 0,25 a no más del 5,0% en peso, referido al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento, de un siloxano lineal volátil de fórmula:
(R)_{3}-Si-O-((R)_{2}-Si-O)_{y}-Si-(R)_{3}
- donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6, y
- \bullet
- mezclar conjuntamente la composición de revestimiento y el siloxano lineal volátil,
- \bullet
- aplicar la mezcla de la composición de revestimiento y el siloxano lineal volátil a un sustrato para fabricar un sustrato revestido, y
- \bullet
- endurecer el sustrato revestido para fabricar una película revestida endurecida que tenga una DOI de al menos 70.
12. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque el endurecimiento del sustrato
revestido comprende la exposición del sustrato revestido a una
temperatura ambiente de 18 a 48 grados C durante un período de 30
minutos a 7 días.
13. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque el endurecimiento del sustrato
revestido comprende la exposición del sustrato revestido a
temperaturas de 107 a 204 grados C durante un período de 10 a 60
minutos.
14. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque el siloxano lineal volátil no es un
disolvente para el componente filmógeno.
15. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque el componente filmógeno comprende al
menos una resina que contiene un grupo hidrógeno activo y al menos
un agente de reticulación.
16. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque el componente filmógeno está
sustancialmente exento de compuestos que contienen Si
reticulables.
17. Método según la reivindicación 15,
caracterizado porque la al menos una resina principal se
selecciona de entre el grupo compuesto por resinas acrílicas,
resinas de uretano, resinas epoxídicas funcionales, resinas
alquídicas, resinas de poliéster, y mezclas de las mismas.
18. Método según la reivindicación 17,
caracterizado porque la al menos una resina principal es una
resina acrílica hidroxilo funcional.
19. Método según la reivindicación 11 que
comprende proporcionar menos del 5,0 por ciento en peso del siloxano
lineal volátil, porcentaje referido al peso total de no volátiles de
la composición de revestimiento.
20. Método según la reivindicación 19 que
comprende proporcionar del 0,25 al 4,0 por ciento en peso del
siloxano lineal volátil, porcentaje referido al peso total de no
volátiles de la composición de revestimiento.
21. Método según la reivindicación 20 que
comprende proporcionar del 0,50 al 3,0 por ciento en peso del
siloxano lineal volátil, porcentaje referido al peso total de no
volátiles de la composición de revestimiento.
22. Método según la reivindicación 11 que
comprende proporcionar el siloxano lineal volátil,
caracterizado porque y es un número de 0 a 3.
23. Método según la reivindicación 11 que
comprende proporcionar el siloxano lineal volátil,
caracterizado porque y es un número de 1 a 2.
24. Método según la reivindicación 11 que
comprende proporcionar el siloxano lineal volátil
caracterizado porque y es 2.
25. Método para revestir un sustrato, que
comprende
- \bullet
- proporcionar un componente (I) que comprende al menos una resina principal según la reivindicación 1 que tiene uno o más grupos funcionales y no más del 2,0% en peso de compuestos no volátiles que contienen Si, porcentaje referido al peso total de no volátiles de la composición de revestimiento,
- \bullet
- proporcionar un componente (II) que comprende al menos un agente de reticulación que contiene uno o más grupos reactivos con los grupos funcionales de la resina principal,
- \bullet
- proporcionar del 0,25 a no más del 5,0 por ciento en peso, referido al peso total de no volátiles de los componentes (I) y (II), de un siloxano lineal volátil de fórmula:
(R)_{3}-Si-O-((R)_{2}-Si-O)_{y}-Si-(R)_{3}
- donde R es H o un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono e y es un número de 0 a 6,
- \bullet
- mezclar conjuntamente el siloxano lineal volátil y uno o más elementos seleccionados de entre el grupo consistente en el componente (I), el componente (II) y mezclas de los mismos,
- \bullet
- utilizar la mezcla del siloxano lineal volátil y el único o más elementos para fabricar una composición de revestimiento que comprende el componente (I), el componente (II), y el siloxano lineal volátil, y
- \bullet
- aplicar la composición de revestimiento a un sustrato.
26. Método según la reivindicación 25 que
comprende:
- \bullet
- mezclar conjuntamente el siloxano lineal volátil y el componente (I),
- \bullet
- y mezclar posteriormente el componente (II) con la mezcla del siloxano lineal volátil y del componente (I) para fabricar una composición de revestimiento.
27. Método según la reivindicación 25 que
comprende:
- \bullet
- mezclar conjuntamente el siloxano lineal volátil y el componente (II), y
- \bullet
- mezclar posteriormente el componente (I) con la mezcla del siloxano lineal volátil y del componente (II) para fabricar una composición de revestimiento.
28. Método según la reivindicación 25 que
comprende:
- \bullet
- mezclar conjuntamente el siloxano lineal volátil, el componente (I) y el componente (II), y
- \bullet
- utilizar la mezcla resultante del siloxano lineal volátil, del componente (I) y del componente (II) como composición de revestimiento.
29. Método según la reivindicación 25,
caracterizado porque el siloxano lineal volátil no es un
disolvente para la resina principal.
30. Método según la reivindicación 25,
caracterizado porque el siloxano lineal volátil no es un
disolvente para el al menos un agente de reticulación.
31. Método según la reivindicación 25,
caracterizado porque tanto el componente (I) como el
componente (II) están sustancialmente exentos de compuestos que
contienen Si reticulables.
32. Método según la reivindicación 25,
caracterizado porque la resina principal se selecciona de
entre el grupo compuesto por resinas acrílicas, resinas de uretano,
resinas epoxídicas funcionales, resinas alquídicas, resinas de
poliéster, y mezclas de las mismas.
33. Método según la reivindicación 32,
caracterizado porque la resina principal es una resina
acrílica hidroxilo funcional.
34. Método según la reivindicación 25 que
comprende proporcionar menos del 5,0 por ciento en peso del siloxano
lineal volátil, porcentaje referido al peso total de no volátiles de
la composición de revestimiento.
35. Método según la reivindicación 34 que
comprende proporcionar del 0,25 al 4,0 por ciento en peso del
siloxano lineal volátil, porcentaje referido al peso total de no
volátiles de la composición de revestimiento.
36. Método según la reivindicación 35 que
comprende proporcionar del 0,50 al 3,0 por ciento en peso del
siloxano lineal volátil, porcentaje referido al peso total de no
volátiles de la composición de revestimiento.
37. Método según la reivindicación 25 que
comprende proporcionar el siloxano lineal volátil
caracterizado porque y es un número de 0 a 3.
38. Método según la reivindicación 25 que
comprende proporcionar el siloxano lineal volátil
caracterizado porque y es un número de 1 a 2.
39. Método según la reivindicación 25 que
comprende proporcionar el siloxano lineal volátil
caracterizado porque y es 2.
40. Método según la reivindicación 25,
caracterizado porque R es metilo.
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