ES2227649T3 - Agentes reticulantes amino funcionalizados con grupos carbameto y composiciones de revestimiento que los contienen. - Google Patents

Agentes reticulantes amino funcionalizados con grupos carbameto y composiciones de revestimiento que los contienen.

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ES2227649T3 ES97122649T ES97122649T ES2227649T3 ES 2227649 T3 ES2227649 T3 ES 2227649T3 ES 97122649 T ES97122649 T ES 97122649T ES 97122649 T ES97122649 T ES 97122649T ES 2227649 T3 ES2227649 T3 ES 2227649T3
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Abstract

AGENTE POLIMERIZANTE QUE CONTIENE UNO O MAS AGENTES CARBAMATO O GRUPOS CONVERTIBLES EN CARBAMATOS Y DOS O MAS GRUPOS AMINO POLIFUNCIONALES QUE TIENE LA FORMULA: DONDE L SE SELECCIONA ENTRE EL GRUPO FORMADO POR UN RADICAL ALQUILO O ARILO, CICLOALQUILO Y ALQUILARILO CON UNA LONGITUD DE CADENA CARBONADA COMPRENDIDA ENTRE 1 Y 6 ATOMOS DE CARBONO Y N ES UN GRUPO AMINO POLIFUNCIONAL. L PUEDE TENER TAMBIEN GRUPOS DE UNION ADICIONALES COMO ESTERES, ETERES, UREAS O URETANOS. SE PRESENTA TAMBIEN UN METODO DE ELABORACION DEL POLIMERIZADOR, UNA COMPOSICION DE CUBIERTA QUE CONTIENE EL POLIMERIZADOR Y UN METODO PARA RECUBRIR UN SUSTRATO CON LA COMPOSICION.

Description

Agentes reticulantes amino funcionalizados con grupos carbamato y composiciones de revestimiento que los contienen.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a agentes reticulantes carbamato funcionales y a las composiciones de revestimiento que los contienen, en particular a aquellas composiciones de revestimiento basadas en compuestos amino polifuncionales, de acabado o de capa transparente, que contienen tales agentes reticulantes carbamato funcionales.
Antecedentes de la invención
A menudo, los revestimientos se aplican en múltiples capas que pueden incluir, por ejemplo, una o más capas de imprimación y una o más capas de acabado. Las capas de acabado pueden utilizarse para dar color y demás propiedades estéticas. Estas capas se aplican comúnmente tanto en una capa como recubrimiento de color, por ejemplo los conocidos esmaltes acrílicos, como en dos capas como recubrimiento de color con capa de acabado transparente. Los revestimientos compuestos color-más-transparencia se utilizan mucho, especialmente en la industria del automóvil, debido a su extraordinario aspecto. Los requisitos impuestos en los revestimientos de automóviles son particularmente rigurosos. Dichos revestimientos no sólo deben poseer las características deseables referentes a su aspecto como alto brillo, profundidad de color, claridad de imagen, etcétera. También deben ser resistentes a arañazos, rayados, ataques químicos o salpicaduras procedentes de deposiciones ambientales, desintegración en polvo y demás formas de degradación de película. En un revestimiento compuesto color-más-transparencia resulta particularmente crítico el que la capa transparente sea resistente a la degradación de película.
Rehfuss y col. Muestran, en las Patentes de Estados Unidos Nº 5.356.669 y 5.474.811, composiciones de capa transparente que comprenden polímeros carbamato funcionales que pueden endurecerse mediante reacción con compuestos que tengan múltiples grupos carbamato reactivos.
En WO 87/00851, Hoy y col.; la Patente de Estados Unidos Nº 5.115.015, Richey, Jr. Y col.; la Patente de Estados Unidos Nº 4.814.382, Hoy y col.; la Patente de Estados Unidos Nº 4.677.168, Hoy y col.; y la Patente de Estados Unidos Nº 4.520.167, Blank y col., se describen diluyentes reactivos carbamato funcionales.
Los diluyentes reactivos carbamato funcionales son compuestos de bajo peso molecular con un grupo carbamato. Debido a su monofuncionalidad, estos compuestos no pueden utilizarse como agentes de reticulación en las composiciones de revestimiento.
En Rehfuss, Patente de Estados Unidos Nº 5.373.069 se describen agentes reticulantes dicarbamato funcionales basados en polímeros de funcionalidad carbamato.
Agentes de reticulación tricarbamato funcionales basados en materiales tipo isocianurato se describen en Rehfuss, Patente de Estados Unidos Nº 5.336.566.
Estos materiales tienen un núcleo cíclico cianúrico y tres grupos carbamato primario terminales.
Agentes reticulantes alcoxicarbonilamino-1,3,5-triacina aparecen descritos en la Patente de Estados Unidos Nº 4.939.213; la Patente de Estados Unidos Nº 5.084.541; la Patente de Estados Unidos Nº 5.288.865; Kuang y col., WO 96/15185; Flood y col., WO 96/04258; Bay, WO 96/11915; y Flood y col., EP 0 624 577.
Los agentes de reticulación descritos en estas referencias tienen grupos carbamato secundarios en el grupo amino que reaccionan con alcoholes u con otros materiales activos que contienen hidrógeno. El mecanismo de reacción está pensado de forma que implica la pérdida del alcohol procedente del agente reticulante de carbamato y posterior formación de un enlace anuretano con el material activo que contiene hidrógeno.
Se ha descubierto ahora que los agentes de reticulación de funcionalidad carbamato pueden sintetizarse en base a compuestos amino polifuncionales. Las composiciones de la presente invención incluyen los agentes reticulantes de carbamato primario o secundario funcionales basados en compuestos amino polifuncionales en combinación con resinas aglutinantes, tales como polímeros de adición o resinas aminoplásticas y aquellos materiales que poseen al menos dos grupos reactivos con funcionalidad carbamato. Los revestimientos formados a partir de las composiciones de la presente invención poseen redes reticuladas con enlaces uretano. Estos enlaces han demostrado ser duraderos y resistentes a los ataques ambientales, tal como se analiza en Rehfuss y col., en las Patentes de Estados Unidos Nº 5.356.669 y 5.474.811.
Sumario de la invención
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un agente de reticulación carbamato funcional basado en compuestos amino polifuncionales así como una composición de revestimiento endurecible que comprende el agente de reticulación carbamato funcional. El agente reticulante comprende uno o más grupos carbamato, o transformables en carbamato, y una o más restos amino polifuncionales que tienen, en promedio por molécula, más de un grupo amino, un grupo amino alcoxilado, un grupo alquilol amino, o cualquier mezcla de éstos, seleccionándose dichos restos amino polifuncionales a partir del grupo formado por urea, urea sustituida, tiourea, melaminas, benzoguanaminas, guanaminas, dihidroxietilenureas, acetoguanaminas, ciclohexilcarboguanaminas, N,N'-dimetilureas, acetilendiureas, dicianodiamidas, guanil ureas, glicolurilos, guanidinas, triacinas, triazoles, diacinas, dicarbamatos y alquilol y alcoxi dicarbamatos, el producto de reacción de estos compuestos con aldehídos, y condensados de los mismos, de Fórmula
---
\uelm{N}{\uelm{\para}{}}
--- L --- O ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--- NHR
donde L es un grupo alquilo, arilo o cicloalquilo de 1 a 6 átomos de carbono. L puede tener también grupos puente adicionales como grupos éster, éter, urea o uretano. R es hidrógeno, alquilo o cicloalquilo de 1 a 6 átomos de carbono, y N es un resto amino polifuncional.
El resto amino polifuncional puede consistir en grupos amina primarios o secundarios, alquilol amina, alcoxi amina. Se piensa que los revestimientos que utilizan los citados agentes de reticulación carbamato primario funcionales basados en resinas amino ofrecen ventajas con respecto a los agentes reticulantes como los descritos en WO 96/15185 ya que, en éstos últimos, la proximidad del anillo triacina activa el enlace endurecido formado con la resina principal haciendo más probable la degradación del enlace de reticulación.
Descripción detallada
Los agentes de reticulación carbamato funcionales que comprenden una parte amino polifuncional según la invención pueden formarse a partir de cualquier resto amino o aminoplástico o de cualquier mezcla de los mismos que tenga, en promedio por molécula, más de un grupo amino, amino alcoxilado, alquilol amino o cualquier mezcla de estos tres grupos. Los aminoplásticos son bien conocidos como materiales y en el comercio están disponibles numerosos aminoplásticos, por ejemplo los de Cytec Industries, Inc., West Paterson, NJ bajo las marcas comerciales CYMEL® y BEETLE®, o de Monsanto Corporation, ADDRESS, bajo la marca comercial RESIMENE®. La parte amino puede comprender ureas, tioureas, melaminas, benzoguanaminas, dihidroxietilenureas, acetoguanaminas, alcoxi nitritos, ciclohexilcarboguanaminas, N,N'-dimetilureas, acetilendiureas, amidas, dicianodiamidas, guanil ureas, glicolurilos, y similares, así como derivados de éstos con aldehídos como formaldehído y condensados de los mismos. Pueden utilizarse también otras triacinas, triazoles, diacinas, guanidinas, ureas sustituidas o guanaminas.
Tal como se menciona, la parte amino puede convertirse parcial o completamente en grupos alquilol mediante reacción con un aldehído. Habitualmente se emplea formaldehído, pero son también útiles otros aldehídos como acetaldehído, paraformaldehído, trioxano, crotonaldehído y benzaldehído. La resina amina-formaldehído se fabrica de manera conocida mediante condensación catalizada por ácidos, preferentemente utilizando formaldehído acuoso. En una realización preferente, se utiliza resina amino-triacina-aldehído modificada, como aquellas utilizadas en la Patente de Estados Unidos Nº 3.082.180.
También es posible eterificar, de manera parcial o prácticamente total, los grupos alquilol mediante uno o más alcoholes monofuncionales, por ejemplo metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, tert-butanol, o alcohol bencílico. Un conjunto de compuestos amino preferente es el formado por melaminas prácticamente totalmente metiladas, totalmente metiloladas, que pueden fabricarse, por ejemplo, siguiendo el proceso descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 4.293.692.
Otro tipo de compuestos amino a utilizar son los derivados alquilados totalmente mezclados, derivados glicolurilos prácticamente totalmente metilolados tal como el dimetoximetil dietoximetil glicolurilo, como se describe la Patente de Estados Unidos Nº 4.105.708.
La resina amino puede ser también el producto de reacción de un hidrógeno del grupo amino con un epoxi, o el producto de intercambio de una amina funcionalizada, como 5-aminohexanol con melamina.
Es especialmente preferente que la parte amino sea melamina, urea, compuestos que contengan urea, melamina-formaldehído, y glicolurilo-formaldehído. La melamina-formaldehído y el glicolurilo-formaldehído pueden estar alquilados y metilolados de manera parcial o prácticamente total. Así, los compuestos preferentes pueden tener grupos amino no-modificados, grupos metilol, grupos éter, y cualquier combinación de mezclas de éstos. Como ejemplos particularmente preferentes se citan melamina, hexametilol melamina, pentametilol melamina, tetrametilol melamina, trimetilol melamina, dimetilol melamina, y monoetilol melamina; y derivados alquilados parcial o sustancialmente total de las mismas, como hexametoximetil melamina.
Los grupos carbamato pueden generalizarse en la estructura -O-C(=O)-NHR.
Los agentes de reticulación carbamato funcionales basados en compuestos amino polifuncionales se forman mediante reacción de la parte aminoplástica o amino con un compuesto que tenga uno o más grupos carbamato, o con un compuesto que tenga uno o más grupos transformables en grupos carbamato.
Los grupos transformables en grupos carbamato incluyen los grupos carbonato cíclico, grupos epoxi y enlaces insaturados. Los grupos carbonato cíclico pueden convertirse en grupos carbamato mediante reacción con amoníaco o con una amina primaria para formar un \beta-hidroxicarbamato. Los grupos epoxi pueden convertirse en carbonato cíclico mediante reacción con CO_{2} seguido de conversión en \beta-hidroxicarbamato. La conversión del grupo oxirano en un carbonato cíclico puede realizarse a cualquier presión, desde presión atmosférica hasta presiones de CO_{2} supercríticas, preferentemente desde aproximadamente 414 kPa hasta aproximadamente 1034 kPa (desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 150 psi) y a temperaturas desde aproximadamente 60ºC hasta aproximadamente 150ºC. Los catalizadores útiles son cualesquiera que activen un anillo oxirano, tal como sales de amina terciaria o cuaternaria, por ejemplo bromuro de tetrametilamonio; combinaciones de haluros de complejos organo-estaño y haluros de alquilfosfonio, por ejemplo yoduro de tetrametil- estaño, yoduro de tetrabutil-estaño, yoduro de tetrabutilfosfonio, y yoduro de tetrametilfosfonio; sales de potasio, por ejemplo carbonato de potasio y yoduro de potasio, preferentemente en combinación con éteres corona; octoato de estaño, octoato de calcio, y similares.
Los enlaces insaturados pueden convertirse en grupos carbamato mediante reacción con peróxido para generar un grupo epoxi, luego conversión del grupo epoxi en grupo carbonato y finalmente conversión en grupo carbamato de acuerdo con los procedimientos descritos anteriormente. El carbamato termina en un grupo NR primario o secundario, donde R es H, alquilo o cicloalquilo de entre 1 y 6 átomos de carbono y que puede estar o no sustituido.
En una síntesis útil de los compuestos carbamato funcionales de la invención, un grupo metilol de la resina amino puede someterse a reacción con urea o ácido ciánico a temperatura elevada, preferentemente en presencia de un catalizador, para formar un grupo carbamato primario. Puede formarse también un grupo carbamato por reacción de un alcohol con fosgeno, y luego con amoníaco o con una amina para formar un grupo carbamato. Un compuesto amino alcoxilado puede reaccionar con un carbamato de hidroxialquilo. Siguiendo otros camino de síntesis, se somete a reacción un isocianato medio impedido con un hidroxicarbamato, tal como carbamato de hidroxipropilo, con un grupo alcohol de la resina amino. Un tercera técnica es la esterificación de un alcohol con un carbamato de alquilo. Para la transesterificación son preferentes los compuestos carbamato con grupos alquilo inferiores. La esterificación puede estar catalizada por ácidos de Lewis, catalizadores estaño o titanato. Como ejemplos de catalizadores útiles se incluyen, sin limitación, dilaurato de dibutilestaño, óxido de dibutilestaño y titanato de isobutoxilo. La reacción puede estar también catalizada por ácidos de Brönsted, tal como ácido para-toluensulfónico.
Siguiendo otro método, una resina amino alcoxilada puede someterse a reacción con carbonato de glicerina. El anillo carbonato puede entonces abrirse con amoníaco o una amina para formar un beta-hidroxicarbamato. Como alternativa, el anillo carbonato puede abrirse con una amina primaria o secundaria y luego convertirse en un grupo carbamato mediante cualquiera de los métodos descritos aquí.
En otro caso, se lleva a cabo una reacción de intercambio entre los grupos amino de la resina amino y una amina que contiene un grupo funcional transformable en carbamato. El grupo funcional se convierte entonces en un grupo carbamato. Un ejemplo no limitativo de esto es la reacción de intercambio de melamina con un aminoalcohol, como 1-aminohexanol, seguida de reacción con fosgeno, luego con amoníaco o una amina.
Finalmente, los carbamatos pueden prepararse por transcarbamilación de un alcohol con un carbamato de alquilo, por ejemplo, carbamato de metilo, carbamato de etilo o carbamato de butilo, para formar un grupo carbamato sobre la resina amino. La transcarbamilación se lleva a cabo, preferentemente, a temperatura elevada y preferentemente en presencia de un catalizador, como un catalizador organometálico, por ejemplo dilaurato de dibutilestaño.
Otro tipo de compuestos útiles como reticulantes carbamato funcionales incluye resinas de policarbamato y policarbamato alcoxilado disponibles bajo la marca comercial PLASTOPAL® de BASF Corporation, Mt. Olive, NJ. En particular, los compuestos preferentes incluyen dicarbamatos, dicarbamatos alquilolados o alcoxilados, o dicarbamatos con mezclas de estos grupos. Los compuestos preferentes tienen la Fórmula
1
donde R1, R2, R3 y R4 se seleccionan, independientemente, a partir del grupo compuesto por H, R6OH y R6OR7, donde R6 es un grupo alquilo de hasta 6 átomos de carbono y R7 es un alquilo de hasta 6 átomos de carbono; y además donde R5 es un alquileno de hasta 20 átomos de carbono.
En una realización preferente, la resina de policarbamato alcoxilado se selecciona a partir de aquellas eterificadas con isobutanol, n-butanol o metanol. Ejemplos de compuestos o resinas adecuadas incluyen, sin limitación, Plastopal BTB, Plastopal BTA, Plastopal BTM y Plastopal LR8822, todos comercialmente disponibles de BASF Corporation, Mt. Olive, NJ.
Si se utiliza un policarbamato, los grupos amino pueden convertirse parcial o totalmente en grupos alquilol mediante reacción con un aldehído. Habitualmente se emplea formaldehído, pero también son útiles otros aldehídos como acetaldehído, para-formaldehído, trioxano, crotonaldehído y benzaldehído. La resina amina-formaldehído se fabrica de manera conocida mediante condensación catalizada por ácido, preferentemente con formaldehído acuoso.
También es posible eterificar, parcial o sustancialmente totalmente, los grupos alcohol mediante uno o más alcoholes monofuncionales, por ejemplo metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, tert-butanol o alcohol bencílico. Un grupo preferente de resinas amino es el de las resinas de policarbamato metilado sustancialmente totalmente, totalmente metilolado. Otro tipo útil de resina amino es la resina de policarbamato metilolada sustancialmente totalmente mezcla alquilada.
En la composición de recubrimiento de la invención, el compuesto carbamato funcional se combina con una resina aminoplástica, un material, o un polímero amino que tiene más de un grupo reactivo con funcionalidad carbamato. La resina, el material o el polímero que tiene más de un grupo reactivo con funcionalidad carbamato puede ser cualquier resina del tipo que se sabe es útil en las composiciones de revestimiento. Preferentemente, y en particular para revestimientos del automóvil, se utiliza al menos una resina seleccionada del grupo de poliésteres, poliuretanos, polímeros de adición, copolímeros de injerto poliuretano poliéster, aminoplásticos y mezclas de éstos. Particularmente se prefiere utilizar polímeros de adición que tengan uno o más grupos carbamato primarios reactivos funcionales. Estos polímeros de adición incluyen, sin limitación, polímeros acrílicos, polímeros vinílicos como los copolímeros de ésteres vinílicos, y similares. Entre ellos, como resinas que tienen al menos dos grupos carbamato primarios reactivos funcionales son particularmente preferentes los polímeros acrílicos y mezclas que incluyen polímeros acrílicos. Como alternativa pueden utilizarse resinas aminoplásticas, donde las resinas de melamina son aminoplásticas preferentemente. Los grupos carbamato reactivos son, preferentemente, isocianato, anhídrido, siloxano o grupos amino alcoxilados.
Estos materiales pueden endurecerse por sí mismos, o en combinación con otros agentes reticulante. Estos otros agentes de reticulación pueden ser o no reactivos con carbamato o con las especies carbamato reticulantes. Pueden estar en materiales individuales o enlazados de manera covalente a una o más partes del reticulante amino carbamato funcional y/o en el grupo reactivo con el reticulante amino carbamato funcional. Un ejemplo no limitativo de esto es la adición de resina anepoxi funcional con una resina ácido funcional. Otro ejemplo no limitativo es la adición del agente reticulante alcoxicarbonilamino-1,3,5-triacina descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 4.939.213 y una resina acrílica hidroxi funcional.
Cuando el compuesto carbamato reactivo es un polímero de adición con al menos dos grupos carbamato reactivos funcionales, los polímeros de adición preferentes pueden formarse mediante la inclusión de monómeros tales como, sin limitación, acrilamidas alcoxiladas y metacrilamidas alcoxiladas como N-butoximetacrilamida, N-metoximetacrilamida y N-isobutoximetacrilamida; alquil acrilamidoglicolatoalquil éteres y derivados acrilamida o metacrilamida eterificados o esterificados, incluido metil acrilamidoglicolatometil éter (vendido bajo la marca comercial MAGME por Cytec Industries, Stamford, CT) y metil acrilamidoglicolatobutil éter; acrilatos y metacrilatos de urea alcoxilados, como metacrilato de hidroxietiletilenurea (HEEU esterificado con ácido metacrílico, comercialmente disponible como Norsocryl 100 de Elf Atochem), seguido por reacción con un aldehído; los monómeros isocianato funcionales, como isocianato de meta-isopropenil-\alpha,\alpha-dimetilbencilo (comercialmente disponible bajo la marca comercial TMI®, de Cytec Industries, Stamford, CT), metacrilato de etilisocianato (disponible comercialmente de Dow Corp., Midland, MI); monómeros anhídrido funcionales, como anhídrido maleico; y monómeros de siloxano o macromonómeros de polisiloxano, tales como aquellos comercialmente disponibles de Huls. Como ejemplos de amidas alcoxiladas útiles se incluyen, sin limitación, compuestos como N-(1,1-dimetil-3-oxobutil)acrilamida, N-alcoxiamidas como metilolamidas; N-alcoxiacrilamidas como n-butoxiacrilamida; N-aminoalquilacrilamidas o metacrilamidas como aminometilacrilamida, 1-aminoetil-2-acrilamida, 1-aminopropil-2-acrilamida, 1-aminopropil-2-metacrilamida, N-1-(N-butilamino)propil-(3)-acrilamida y 1-aminohexil-(6)-acrilamida y 1-(N,N-dimetilamino)etil-(2)-metacrilamida, 1-(N,N-dimetilamino)propil-(3)-acrilamida y 1-(N,N-dimetilamino)hexil-(6)-metacrilamida. Los copolímeros acrílicos que contienen MAGME están descritos en Howard R. Lucas, Effect of \alpha-Methyl Groups on Room Temperature Crosslinking in Acrylic Polymers Containing MAGME Monomers, Journal of Coatings Technology, Vol. 57, Nº 731 a 49 (Diciembre 1985).
Los polímeros de N-(alcoximetil)acrilamidas están descritos en muchas referencias, incluidas Christenson y col., U.S. 3.079.434; Tucker, U.S. 3.326.868; Flegenheimer, U.S. 3.344.097; y Christenson y col., U.S. 3.247.139.
El monómero insaturado que contiene un grupo carbamato reactivo funcional puede ser polimerizado junto con uno o más monómeros insaturados copolimerizables conocidos en la técnica. Estos monómeros copolimerizables incluyen, sin limitación, ácidos monocarboxílicos \alpha,\beta- etilénicamente insaturados de 3 a 5 átomos de carbono y ésteres o nitritos de estos ácidos; ácidos dicarboxílicos \alpha,\beta-etilénicamente insaturados de 4 a 6 átomos de carbono y sus anhídridos, monoésteres y diésteres; ésteres vinílicos, éteres vinílicos, cetonas vinílicas, y compuestos vinílicos aromáticos o heterocíclicos alifáticos.
Ejemplos representativos de ésteres útiles de ácidos acrílicos, metacrílicos y crotónicos incluyen, sin limitación, aquellos como ésteres de alquilo y alquil-sustituido de dichos ácidos, particularmente los procedentes de la reacción con alcoholes alifáticos y cicloalifáticos saturados de 1 a 20 átomos de carbono, como acrilatos y metacrilatos de metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, tert-butilo, 2-etilhexilo, laurilo, estearilo, ciclohexilo, trimetilciclohexilo, tetrahidrofurfurilo, estearilo, sulfoetilo e isobornilo; y los acrilatos y metacrilatos de polialquilenglicol.
Como ejemplos representativos de otros monómeros polimerizables etilénicamente insaturados se incluyen, sin limitación, compuestos como anhídrido fumárico, maleico e itacónico, sus ésteres parciales y sus ésteres.
Como ejemplos representativos de monómeros vinílicos de polimerización se incluyen, sin limitación, compuestos como acetato de vinilo, propionato de vinilo, éteres vinílicos como etil vinil éter, haluros vinílicos y de vinilideno, y etil vinil cetonas.
Como ejemplos representativos de compuestos vinílicos aromáticos o heterocíclicos alifáticos se incluyen, sin limitación, compuestos como estireno, \alpha-metilestireno, viniltolueno, t-butilestireno y 2-vinilpirrolidona.
Otros monómeros copolimerizables adecuados incluyen \alpha-olefinas tales como etileno, propileno; compuestos dieno tales como butadieno e isopreno; y compuestos con átomos de flúor o silicio, tales como acrilato de 1H,1H,5H-octafluoropentilo y acrilato de trimetilsiloxietilo.
Los copolímeros de adición son preferentemente polímeros acrílicos. Para el propósito de esta invención, los polímeros acrílicos se definen como aquellos polímeros que incluyen uno o más ácidos monocarboxílicos \alpha,\beta-etilénicamente insaturados de 3 a 5 átomos de carbono o derivados de estos ácidos, tales como los ésteres nombrados anteriormente. Los polímeros acrílicos preferentes pueden prepararse mediante técnicas convencionales, como polimerización por radicales libres, polimerización catiónica o polimerización aniónica, por ejemplo, en procesos discontinuos o semi-discontinuos. Por ejemplo, la polimerización puede realizarse mediante calentamiento de los monómeros etilénicamente insaturados en conjunto o en solución orgánica o en dispersión acuosa en presencia de una fuente de radicales libres, como un peróxido orgánico o un compuesto azo y, opcionalmente, un agente de transferencia de cadena para un proceso discontinuo; o, alternativamente, los monómeros, el(los) iniciador(es) y cualquier agente de transferencia de cadena pueden alimentar, a velocidad controlada, un reactor calentado cargado con un disolvente en un proceso semi-discontinuo.
Las fuentes de radicales libres usuales son peróxidos orgánicos que incluyen peróxidos de dialquilo, como peróxido de di-tert-butilo y peróxido de dicumilo, peroxiésteres como 2-etilhexanoato de peróxido de tert-butilo y pivalato de peróxido de tert-butilo; peroxidicarbonatos, como diperoxidicarbonato de 2-etilhexilo y diperoxidicarbonato de ciclohexilo; peróxidos de diacilo, como peróxido de dibenzoilo y peróxido de dilaurilo; hidroperóxidos, como hidroperóxido de cumeno e hidroperóxido de tert-butilo; peróxidos de cetonas, como peróxido de ciclohexanona y peróxido de metil isobutil cetona; y peroxicetales, como 1,1-bis(tert-butilperoxi)-3,5,5-trimetilciclohexano y 1,1-bis(tert-butilperoxi)ciclohexano; así como compuestos azo, tales como 2,2'-azobis(2-metilbutanonitrilo) y 1,1'-azobis(ciclohexanocarbonitrilo). Los agentes de transferencia de cadena usuales son los mercaptanos como el octil mercaptano, n- o tert-dodecil mercaptano, ácido tiosalicílico, ácido mercaptoacético y mercaptoetanol; compuestos halogenados; y alfa-metilestireno dímero.
La polimerización por radicales libres se lleva a cabo habitualmente a temperaturas desde aproximadamente 20ºC hasta aproximadamente 200ºC, preferentemente desde 90ºC hasta 170ºC. La reacción puede realizarse convenientemente a reflujo, aunque éste no se requiera.
Cuando la resina que tiene al menos dos grupos reactivos con las funcionalidades carbamato sea un polímero acrílico, el polímero tendrá, por regla general, un peso molecular promedio en número desde aproximadamente 1.000 hasta aproximadamente 40.000, preferentemente desde aproximadamente 1.000 hasta aproximadamente 6.000, y particularmente desde aproximadamente 1.000 hasta aproximadamente 3.000. El peso molecular puede determinarse mediante cromatografía de permeabilidad en gel con un estándar de poliestireno. El peso equivalente oscila generalmente entre aproximadamente 200 y 1.500, y preferentemente caerá entre aproximadamente 300 y 340. La temperatura de transición vítrea puede ajustarse siguiendo métodos bien conocidos en la técnica mediante la selección y reparto de los comonómeros. En una realización preferente, la Tg del acrílico con funcionalidad carbamato reactivo puede encontrarse entre aproximadamente -20ºC y 80ºC, preferentemente entre aproximadamente 20ºC y
60ºC.
También es posible y, en algunos casos es preferible, formar la resina que tiene al menos dos grupos reactivos con funcionalidad carbamato mediante la adición de un polímero o de una resina preformada con un compuesto que posea la funcionalidad carbamato reactiva. Por ejemplo, puede utilizarse un compuesto que tenga al menos un grupo isocianato, un grupo anhídrido, un grupo amino alcoxilado, o un grupo siloxano, junto con al menos un grupo reactivo con funcionalidad en el polímero o la resina. En una síntesis preferente del polímero o la resina que tiene al menos dos grupos reactivos con funcionalidad carbamato, se somete a reacción un polímero o resina ácido funcional con hidroxietiletilenurea, que posteriormente reacciona con un aldehído. Otras combinaciones del compuesto de adición y del polímero o resina funcionales que resultarán en un polímero o resina con al menos dos grupos reactivos con funcionalidad carbamato primario se contemplan y son conocidas por el técnico.
Las composiciones de revestimiento de la invención incluyen al menos uno de los agentes reticulantes carbamato funcionales de la invención y al menos un polímero o resina que tenga al menos dos grupos reactivos con la funcionalidad carbamato. El agente de reticulación carbamato funcional puede incluirse en una cantidad desde aproximadamente un 10 por ciento en peso hasta aproximadamente un 90 por ciento en peso, preferentemente desde aproximadamente un 20 por ciento en peso hasta aproximadamente un 80 por ciento en peso, con respecto al peso total de la composición, disolventes excluidos. En una realización particularmente preferente, el agente reticulante carbamato funcional está presente en una cantidad desde aproximadamente un 30 por ciento en peso hasta aproximadamente un 70 por ciento en peso, con respecto al peso total de la composición, disolventes excluidos. El polímero o la resina que tiene al menos dos grupos reactivos con la funcionalidad carbamato primario puede incluirse en una cantidad desde aproximadamente un 10 por ciento en peso hasta aproximadamente un 90 por ciento en peso, preferentemente desde aproximadamente un 20 por ciento en peso hasta aproximadamente un 80 por ciento en peso, con respecto al peso total de la composición, disolventes excluidos. En una realización particularmente preferente, el polímero o la resina que tiene al menos dos grupos reactivos con la funcionalidad carbamato primario está presente en una cantidad desde aproximadamente un 30 por ciento en peso hasta aproximadamente un 70 por ciento en peso, con respecto al peso total de la composición, disolventes excluidos.
Las composiciones pueden incluir uno o más catalizadores y preferentemente presentan al menos un catalizador para la reacción de reticulación.
Entre los catalizadores útiles se incluyen, sin limitación, ácidos alquilsulfónicos, ácidos arilsulfónicos y ácidos alquilarilosulfónicos, tales como ácido metanosulfónico, ácido p-toluensulfónico y ácido dodecilbencenosulfónico; ácidos dinonilnaftalenodisulfónicos; ácido fosfórico y sus ésteres, como fosfato ácido fen(il)ico, hidroxi fosfato éster, y fosfato de butilo; ácidos de Lewis como eterato de trifluoruro de boro, ácido trimelítico, maleato de monobutilo, ácido tríflico; etcétera. Cuando se incluye un catalizador, éste se utiliza a niveles desde aproximadamente un 0,01 por ciento en peso hasta aproximadamente un 2,0 por ciento en peso, preferentemente desde aproximadamente un 0,05 por ciento en peso hasta aproximadamente un 1,0 por ciento en peso, con respecto al peso total de la composición de revestimiento.
Aunque las composiciones de revestimiento de la presente invención puedan utilizarse como revestimientos en polvo, en una realización preferente las composiciones de revestimiento incluyen, además, disolventes orgánicos o agua. En una realización particularmente preferente, las composiciones son composiciones de revestimiento con soporte de disolventes. El disolvente orgánico puede estar presente en una cantidad desde aproximadamente un 5 por ciento hasta aproximadamente un 99 por ciento en peso, preferentemente desde aproximadamente un 20 por ciento hasta aproximadamente un 80 por ciento en peso, y especialmente desde aproximadamente un 20 por ciento hasta aproximadamente un 50 por ciento en peso de la composición de revestimiento.
La elección de los disolventes particulares puede realizarse de acuerdo con métodos bien conocidos en la técnica. El disolvente óptimo, o mezcla óptima de disolventes, puede determinarse mediante pruebas sencillas en la mezcla en particular. En general, los disolventes útiles incluirán, sin limitación, ésteres, particularmente acetatos, propionatos, y butiratos; alcoholes, cetonas, disolventes aromáticos, glicol éteres y glicol ésteres. Como ejemplos no limitativos de disolventes útiles se incluyen etil metil cetona, isobutil metil cetona, acetato de amilo, acetato de butilo, etilenglicol butil éter, acetato de propilenglicol metil éter, xileno, tolueno, isopropanol, butanol, nafta y demás mezclas de hidrocarburos aromáticos, N-metilpirrolidona, acetato de butilo e isobutirato de isobutilo. El tipo o tipos particulares de disolvente(s) utilizados, así como sus niveles óptimos, dependen del aglutinante específico y del agente de reticulación de la composición de revestimiento. La selección y reparto de los disolventes puede decidirse mediante pruebas sencillas.
Las composiciones según la invención pueden ser también composiciones basadas en agua. En las composiciones acuosas, el agua puede incluirse en una cantidad desde aproximadamente un 20 por ciento en peso hasta aproximadamente un 95 por ciento en peso, preferentemente desde aproximadamente un 30 por ciento en peso hasta aproximadamente un 70 por ciento en peso de la composición de revestimiento. Las composiciones basadas en agua también incluyen, preferentemente, uno o más codisolventes orgánicos, tal como butil cellosolve, acetato de cellosolve o Texanol, a niveles desde aproximadamente el 1 por ciento en peso hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso, preferentemente desde aproximadamente el 5 por ciento en peso hasta aproximadamente el 10 por ciento en peso, con respecto al peso total de la composición de revestimiento.
Cualquiera de los aditivos habituales puede incluirse en las composiciones de revestimiento de la invención, incluidos, sin limitación, agentes tensioactivos, de rellenos, estabilizadores, agentes humidificantes, dispersantes, promotores de adherencia, absorbentes de UV, antioxidantes, aminas impedidas o fotoestabilizadores de amida, aditivos de control de reología como tixotropos, agentes niveladores, agentes de deslizamiento, agentes tensioactivos, ceras, diluyentes reactivos, aditivos anti-craterización, etcétera. Las cantidades y combinaciones de estos aditivos pueden determinarse de acuerdo con métodos habituales empleados en la técnica.
La composición puede incluir tecnologías de reticulación adicionales que pueden o no reaccionar con los grupos funcionales carbamato o carbamatos reactivos. Estas tecnologías adicionales de reticulación pueden estar separadas o unidas covalentemente a una o más partes del reticulante amino carbamato funcional y/o el grupo reactivo con el reticulante amino carbamato funcional. Un ejemplo no limitativo de ello es la adición de resina epoxi funcional con una resina ácido funcional. Otro ejemplo no limitativo es la adición del agente de reticulación alcoxicarbonilalquilamino-1,3,5-triacina descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 5.300.328. En otro ejemplo no limitativo, el reticulante carbamato funcional se endurece con una mezcla de aminoplásticos basados en melamina, tales como hexametoximetilmelamina monomérica y una resina acrílica de isobutoximetilacrilamida.
Las composiciones de revestimiento de la invención pueden aplicarse mediante las técnicas habituales, tales como, por ejemplo, pulverización, incluidos los métodos de revestimiento electrostáticos, por inmersión, por laminado, en cortina, etcétera. Para los paneles de carrocerías de automóvil se prefieren los métodos de revestimiento por pulverización.
Las composiciones de revestimiento de la invención pueden aplicarse sobre muchos tipos diferentes de sustratos, incluidos, sin limitación, sustratos metálicos, plásticos, cerámicos, de papel, de cuero, de madera y similares a la madera. Preferentemente, las composiciones de la invención se aplican sobre una capa de imprimación.
Cuando las composiciones de revestimiento de acuerdo con la invención se utilizan como capa final pigmentada, el pigmento puede ser cualquier pigmento orgánico o inorgánico o un tinte, relleno, pigmento en láminas metálico o de otro tipo, o una combinación de ellos. El pigmento en láminas puede ser, por ejemplo, laminillas de mica o de aluminio. En composiciones de capa de acabado, los pigmentos se utilizan habitualmente a niveles desde aproximadamente un 0,1 hasta aproximadamente un 1,0 como proporción entre el pigmento y el aglutinante.
En una realización preferente, la composición de la invención puede utilizarse como capa transparente sobre una capa base pigmentada como parte de un revestimiento color-más-transparencia compuesto. La capa base pigmentada se aplica preferentemente sobre una capa de imprimación. Las composiciones de capa base pigmentada para estos revestimientos compuestos son bien conocidas en la técnica y vienen descritas en detalle en muchas patentes y otros documentos. Los polímeros conocidos en la técnica por ser útiles en las composiciones de capa base incluyen acrílicos, vinilos, poliuretanos, policarbonatos, alquidas de poliésteres y polisiloxanos. Los polímeros preferentes incluyen acrílicos y poliuretanos. Las composiciones de capa base son, preferentemente, composiciones termoendurecibles que se endurecen hasta una capa de revestimiento reticulada, insoluble. Se prefieren los sistemas base/transparencia húmedo-sobre-húmedo, en los cuales la composición de capa transparente se aplica sobre la composición de capa base antes de endurecer esta última.
Después de revestir el artículo con al menos la composición de la invención, que tiene un agente reticulante carbamato funcional basado en una resina amino, el artículo recubierto puede someterse a las condiciones necesarias para endurecer la capa o capas de revestimiento. Aunque sean posibles varios métodos de endurecimiento, el endurecimiento térmico es el método habitual y preferido. Generalmente, éste puede efectuarse exponiendo el artículo recubierto a temperaturas elevadas procedentes, por ejemplo, de fuentes de calor radiantes. La temperatura de endurecimiento oscila preferentemente entre aproximadamente 82 y aproximadamente 154ºC (desde aproximadamente 180 hasta aproximadamente 310ºF), y especialmente desde aproximadamente 121 hasta 140ºC (desde aproximadamente 250 hasta 285ºF). El artículo puede endurecerse durante un tiempo de aproximadamente 15 hasta aproximadamente 45 minutos, preferentemente desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 30 minutos.
La invención se describe además en los ejemplos siguientes. Los ejemplos son meramente ilustrativos y no limitan de ningún modo el alcance de la invención tal como se describe y reivindica. Todas las partes son partes en peso salvo que se indique específicamente de otro modo.
Ejemplos Ejemplo 1 Agente reticulante carbamato funcional basado en hexametoximetilmelamina A. Preparación de la melamina hidroxi funcional
Se calentó a 69ºC en atmósfera inerte una mezcla de 914 partes en peso de CYMEL® 303 (disponible de Cytec Industries, Stamford, CT), 826,8 partes de carbamato de hidroxipropilo y 1.000 partes de metanol. Se añadió a la mezcla un total de 12 partes de ácido dodecilbencenosulfónico. La mezcla de reacción se mantuvo a 70ºC hasta que todo el carbamato de hidroxipropilo se incorporase dentro de la melamina. En este punto, se añadieron a la mezcla 379,5 partes de carbamato de metilo. Se calentó la mezcla a reflujo y éste se mantuvo de nuevo hasta que no se incorporase más el carbamato de metilo.
Después de la adición de 3,5 partes de AMP-95 (aminometilpropanol al 95%, comercialmente disponible de Angus Chemical Corp., Buffalo Grove, IL), la mezcla de reacción se extrajo al vacío para eliminar el carbamato de metilo sin reaccionar. Después de la extracción en vacío, se añadieron 882 partes en peso de acetato de amilo. La solución de resina resultante tenía un peso equivalente de hidroxilo de 348 g/equiv. en solución.
B. Preparación de la melamina carbamato funcional
Se formó un mezcla de 68 partes en peso de diisocianato de isoforona, 73,6 partes en peso de metil isoamil cetona y 0,2 partes en peso de dilaurato de dibutilestaño y se añadieron lentamente a esta mezcla 36,5 partes en peso de carbamato de hidroxipropilo. Durante la adición no se deja que la temperatura de reacción supere los 39º C. Después de que se determinara que el carbamato de hidroxipropilo había sido incorporado mediante titulación NCO con dibutilamina, se añadieron 110,5 partes en peso de la melamina hidroxilo funcional de la Parte A. Se calentó la mezcla de reacción a 65ºC hasta que se consumió todo el isocianato, tal como se determinó mediante titulación con dibutilamina. Se enfrió la mezcla de reacción y se añadieron entonces 28 partes en peso de n-butanol.
C. Endurecimientos del agente reticulante carbamato funcional basado en hexametoximetilmelamina
Una mezcla de 52,8 partes en peso de la melamina carbamato funcional producida en la Parte B, 3,9 partes en peso de hexametoximetilmelamina y 0,3 partes en peso de ácido dodecilbencenosulfónico se estiró sobre un vidrio de 8 milímetros de espesor. La capa estirada se coció en un horno a 141ºC (285ºF) durante 30 minutos. La capa de revestimiento endurecida era dura y transparente. La capa de revestimiento endurecida se puso en remojo durante un minuto en etil metil cetona sin que se observase ningún efecto. También se sometió a prueba la capa de revestimiento endurecida con 200 fricciones dobles con etil metil cetona sin ningún efecto observable.
Ejemplo 2 Agente reticulante carbamato funcional basado en hexametoximetilmelamina A. Preparación de melamina carbamato funcional
En un reactor adecuado se calentó lentamente a 60ºC en atmósfera inerte una mezcla de 400 partes en peso de hexametoximetilmelamina monomérica, 318 partes de carbamato de hidroxipropilo, 300 partes en peso de carbamato de butilo y una cantidad catalítica de nitrato de cinc. Se aplicó vacío a la mezcla de reacción para eliminar el subproducto de reacción de metanol. Cuando la mezcla de reacción alcanzó 100ºC, la temperatura se mantuvo a aproximadamente 100ºC hasta que se eliminara el peso calculado de metanol.
En este punto, se añadieron al reactor 500 partes en peso de tolueno, 260 partes en peso de carbamato de metilo y una cantidad catalítica de óxido de dibutilestaño. Se calentó la mezcla de reacción a reflujo. Se eliminó el subproducto de la reacción de transcarbamación, el metanol. El progreso de la reacción fue controlado por titulación de la funcionalidad hidroxilo. Cuando la concentración de hidroxilo se redujo a menos del 10% de su nivel inicial, se extrajeron al vacío el conjunto de disolventes y materiales sin reaccionar. La viscosidad de la resina producida se ajustó por adición de 104 partes en peso de Dowanol® PM (disponible de Dow Corp., Midland, MI).
B. Endurecimiento del agente reticulante carbamato funcional basado en hexametoximetilmelamina
Una mezcla de 120 partes en peso de la melamina carbamato funcional producida en la Parte A, 14,5 partes en peso de hexametoximetilmelamina, 35 partes en peso de Dowanol® PM y 1,0 partes en peso de ácido dodecilbencenosulfónico bloqueado por oxazolidinona se estiró sobre un vidrio de 8 milímetros de espesor. La capa estirada se coció en un horno a 135ºC (275ºF) durante 25 minutos. La capa de revestimiento endurecida era dura y transparente. La capa de revestimiento endurecida se puso en remojo durante un minuto en etil metil cetona sin ningún efecto observable. También se sometió a prueba la capa de revestimiento endurecida con 200 fricciones dobles con etil metil cetona sin ningún efecto observable.
Ejemplo 3 Composición de revestimiento que contiene un agente reticulante carbamato funcional basado en hexametoximetilmelamina A. Preparación del polímero N-isobutoximetacrilamida
En un recipiente adecuado provisto de un condensador se calentaron a reflujo bajo nitrógeno 1125 partes en peso de isobutanol. Una vez en reflujo, se cerró el paso de nitrógeno y se añadió, a lo largo de dos horas, una mezcla de 988 partes de N-isobutoximetacrilamida, 748 partes de estireno, 747 partes de acrilato de 2-etilhexilo, 248 partes de VAZO-67 (disponible de DuPont de Nemours, Inc., CITY, ST) y 115 partes de isobutanol. Todas las partes son en peso. Al terminar la adición, se añadieron 200 partes de isobutanol. Se mantuvo el reflujo durante 30 minutos más.
B. Preparación de la composición de revestimiento
Se formó una mezcla a partir de 35,6 partes en peso de la melamina carbamato funcional del Ejemplo 1, Parte B, 27,2 partes en peso de polímero N-isobutoximetacrilamida del Ejemplo 3, Parte A, y 0,19 partes en peso de ácido dodecilbencenosulfónico. La mezcla se estiró sobre un vidrio de 8 milímetros de espesor. La capa estirada se coció en un horno a 141ºC (285ºF) durante 30 minutos. La capa de revestimiento endurecida era dura y transparente. La capa de revestimiento endurecida se puso en remojo durante un minuto en etil metil cetona sin ningún efecto observable. También se sometió a prueba la capa de revestimiento endurecida con 200 fricciones dobles con etil metil cetona sin ningún efecto observable.

Claims (12)

1. Agente reticulante que comprende una parte amino polifuncional que posee, como promedio por molécula, más de un grupo amino, un grupo amino alcoxilado, un grupo alquilol amino, o cualquier mezcla de estos grupos, seleccionándose dicha parte amino polifuncional de entre el grupo compuesto por urea, urea sustituida, tiourea, melaminas, guanaminas, benzoguanaminas, dihidroxietilenureas, acetoguanaminas, ciclohexilcarboguanaminas, N,N'-dimetilureas, acetilendiureas, dicianodiamidas, guanil ureas, glicolurilos, guanadinas, triacinas, triazoles, diacinas, dicarbamatos y dicarbamatos alquilolados y alcoxilados, el producto de reacción de estos compuestos con aldehídos, y condensados de los mismos, y que tiene, por tanto, uno o más grupos carbamato o grupos transformables en carbamato -O-C(=O)-NHR y de Fórmula:
parte amino polifuncional-L-O-C(=O)-NHR,
donde -L- es alquilo, arilo o cicloalquilo con una longitud de cadena carbonada de entre 1 y 6 átomos de carbono y -L- comprende también grupos puente adicionales seleccionados de entre el grupo compuesto por ésteres, éteres, ureas y grupos uretano y R es hidrógeno, alquilo o cicloalquilo con una longitud de cadena carbonada de entre 1 y 6 átomos de carbono.
2. Agente reticulante según la reivindicación 1, caracterizado porque la parte amino polifuncional comprende un aminoplástico alcoxilado o una resina amino.
3. Agente reticulante según la reivindicación 1, caracterizado porque la parte amino polifuncional se selecciona de entre el grupo compuesto por glicolurilo alquilado metilolado mezclado, urea y restos que contienen urea.
4. Método para fabricar un agente reticulante carbamato funcional según la reivindicación 1, que comprende someter a reacción un compuesto amino polifuncional con un compuesto que posee grupos reactivos con la amina polifuncional y con un compuesto de carbamato primario o un compuesto que tiene grupos transformables en carbamato.
5. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque se utiliza un compuesto transformable en carbamato que comprende, además, la conversión del grupo carbamato transformable en una funcionalidad carbamato.
6. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque los grupos reactivos en la resina amino se convierten en funcionalidad carbamato mediante reacción de los mismos con fosgeno y se someten luego a reacción con una amina o amoníaco.
7. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque los grupos reactivos en la resina amino se convierten en carbamato por reacción de los mismos con un isocianato carbamato primario funcional.
8. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque los grupos reactivos en la resina amino están esterificados con un carbamato de alquilo.
9. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque los grupos reactivos en la resina amino están formados mediante reacción de epoxi con un hidrógeno del grupo amino, seguido por conversión del grupo hidroxi en un grupo carbamato.
10. Composición de revestimiento que comprende
a)
una resina o material que tiene más de un grupo reactivo con funcionalidad carbamato, y
b)
un agente reticulante según una de las reivindicaciones 1 a 3.
11. Composición de revestimiento según la reivindicación 10, caracterizada porque la resina o material que tiene funcionalidad reactiva con carbamato se selecciona de entre el grupo compuesto por poliésteres, poliuretanos, polímeros de adición, copolímeros de injerto poliuretano poliéster, aminoplásticos y mezclas de éstos.
12. Método para revestir un sustrato que comprende
a)
la aplicación a un sustrato de una composición de revestimiento que comprende una resina o material que tiene más de un grupo reactivo con la funcionalidad carbamato y un agente reticulante que comprende una parte amino polifuncional que tiene, como promedio por molécula, más de un grupo amino, un grupo amino alcoxilado, un grupo aquilol amino, o cualquier mezcla de estos grupos, seleccionándose dicha parte amino polifuncional de entre el grupo compuesto por urea, urea sustituida, tiourea, melaminas, guanaminas, benzoguanaminas, dihidroxietilenureas, acetoguanaminas, ciclohexilcarboguanaminas, N,N'-dimetilureas, acetilendiureas, dicianodiamidas, guanil ureas, glicolurilos, guanadinas, triacinas, triazoles, diacinas, dicarbamatos y dicarbamatos alquilolados y alcoxilados, el producto de reacción de estos compuestos con aldehídos, y condensados de tales resinas y que tiene, por tanto, uno o más grupos carbamato o grupos transformables en carbamato -O-C(=O)-NHR y de Fórmula:
parte amino polifuncional-L-O-C(=O)-NHR,
donde -L- es alquilo, arilo o cicloalquilo con una longitud de cadena carbonada de entre 1 y 6 átomos de carbono y -L- comprende también grupos puente adicionales seleccionados de entre el grupo compuesto por ésteres, éteres, ureas y grupos uretano y R es hidrógeno, alquilo o cicloalquilo con una longitud de cadena carbonada de entre 1 y 6 átomos de carbono; y
b)
el endurecimiento del revestimiento mediante su cocción a temperaturas situadas entre 82ºC (180ºF) y 154ºC (310ºF) durante 15 a 45 minutos.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19847629A1 (de) * 1998-10-15 2000-04-20 Basf Ag Verfahren zur Oxidation einer mindestens eine C-C-Doppelbindung aufweisenden organischen Verbindung
DE19920141C1 (de) * 1999-05-03 2001-01-25 Basf Coatings Ag Vergilbungsarme wäßrige Pulverklarlack-Dispersionen, Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Lackierungen und Verwendung von Polyvalenten anorganischen Säuren und/oder Oxalsäure hierbei
DE10004498A1 (de) * 2000-02-02 2001-08-09 Basf Coatings Ag Diethyloctandioldicarbamate und Diethyloctandioldiallophanate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
CN1469888B (zh) * 2000-10-13 2012-11-28 佩什托普法国公司 氟化酸和三价金属的盐用作形成尿烷的催化剂、包含它们的组合物及其用途
US6900270B2 (en) 2002-10-31 2005-05-31 Basf Corporation Curable coating compositions with carbamate compounds
US6977309B2 (en) 2002-10-31 2005-12-20 Basf Corporation Compounds having a secondary or tertiary hydroxy of halide group separated from a primary carbamate group by three or more carbon atoms and a method of making the same
US6858674B2 (en) 2002-10-31 2005-02-22 Basf Corporation Carbamate functional materials, a method of making said materials, and curable coating compositions containing said materials
US6890994B2 (en) 2002-10-31 2005-05-10 Basf Corporation Curable coating compositions with carbamate-containing acrylic polymers
DE60304346D1 (de) * 2002-11-08 2006-05-18 Nuplex Resins Bv Neue carbamat-melamin-formaldehyd vernetzungsmittel
US8686090B2 (en) * 2003-12-10 2014-04-01 Basf Coatings Gmbh Use of urea crystals for non-polymeric coatings
US6992149B2 (en) * 2004-02-12 2006-01-31 Basf Corporation Use of carbamate-modified aminoplast resins to improve the appearance and performance of powder coatings
CA2848142C (en) 2011-09-07 2021-05-18 Prolynx Llc Hydrogels with biodegradable crosslinking
US20130213894A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Jsr Corporation Cleaning method of immersion liquid, immersion liquid cleaning composition, and substrate

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3464938A (en) * 1966-11-18 1969-09-02 Ashland Oil Inc Modified carbamate ester containing polymers
DE2005693A1 (en) * 1970-02-07 1971-08-26 Farbenfabriken Bayer AG, 5090 Le verkusen Methylene-n-arylurethane-n'-amido cpds for cross-linking pol - with hydroxyl gps
US4543276A (en) * 1983-03-28 1985-09-24 American Cyanamid Company Thermosetting polyurethane compositions
US4708984A (en) * 1986-05-16 1987-11-24 American Cyanamid Company Beta-hydroxyalkylcarbamyl-methylated aminotrizines and curable compositions containing the same
EP0257848A3 (en) * 1986-08-14 1989-01-11 King Industries, Inc. Certain carbamates, processes for preparing same and use thereof
US5356669A (en) 1992-10-23 1994-10-18 Basf Corporation Composite color-plus-clear coating utilizing carbamate-functional polymer composition in the clearcoat
US5336566A (en) * 1993-04-30 1994-08-09 Basf Corporation Tri-carbamate-functional crosslinking agents
TW328955B (en) 1993-05-14 1998-04-01 Cytec Tech Corp Process for preparing bis- or tris-carbamate functional 1,3,5-triazines, substantially halogen contamination free crosslinker compositions and new bis-or tris-carbamate functional 1,3,5-triazines
US5512639A (en) * 1993-07-28 1996-04-30 Basf Corporation Curable compositions containing carbamate-modified polyisocyanates
US5373069A (en) * 1993-07-28 1994-12-13 Basf Corporation Curable carbamate-functional polymers
US6204382B1 (en) 1994-08-05 2001-03-20 Cytec Technology Corp. Carboxylated amino-1,3,5-triazines, derivatives thereof and processes for preparing the same
US6448398B1 (en) 1994-10-18 2002-09-10 Cytec Technology Corp. Process for preparing acid amides from (Si, Ge, or Sn substituted amino)-1,3,5-triazines and acid halides

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