ES2228136T3 - Compuestos paticulados con funcionalidad carbamato y revestimientos en polvo que los contienen. - Google Patents

Compuestos paticulados con funcionalidad carbamato y revestimientos en polvo que los contienen.

Info

Publication number
ES2228136T3
ES2228136T3 ES99959046T ES99959046T ES2228136T3 ES 2228136 T3 ES2228136 T3 ES 2228136T3 ES 99959046 T ES99959046 T ES 99959046T ES 99959046 T ES99959046 T ES 99959046T ES 2228136 T3 ES2228136 T3 ES 2228136T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
groups
group
carbamate
compound
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99959046T
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Savino
Walter Ohrbom
John Mcgee
John Rehfuss
Michael Gessner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Corp
Original Assignee
BASF Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Corp filed Critical BASF Corp
Application granted granted Critical
Publication of ES2228136T3 publication Critical patent/ES2228136T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09D201/025—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00—Compositions for coatings
    • C08G2150/20—Compositions for powder coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Abstract

Composición endurecible que comprende un compuesto con funcionalidad carbamato (a) de fórmula R(X)2 que tiene simetría Cn, siendo n = 2 o más, y una Tg 30ºC, teniendo R un peso molecular entre 50 y 165, siendo X un grupo funcional carbamato y seleccionándose R de entre el grupo consistente en grupos alquilo, cicloalquilo o grupos con contenido aromático con simetría Cn, siendo n = 2 o más.

Description

Compuestos particulados con funcionalidad carbamato y revestimientos en polvo que los contienen.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a compuestos sólidos con funcionalidad carbamato y a composiciones de revestimiento en polvo que los contienen. La invención proporciona un compuesto con funcionalidad carbamato (a) de fórmula R(X)_{y} que tiene una T_{g} \geq 30ºC, siendo X un grupo funcional carbamato, "y" \geq 2, y R(X)_{y} tiene simetría C_{n}, siendo n = 2 o más. La invención también proporciona una composición de revestimiento en polvo que comprende un compuesto (a) y un agente de endurecimiento (b), teniendo el compuesto (a) la fórmula R(X)_{y} con simetría C_{n}, siendo n = 2 o más, y una T_{g} \geq 30ºC, siendo X un grupo funcional carbamato e "y" \geq 2.
Antecedentes de la invención
Las composiciones de revestimiento en polvo, en particular los revestimientos en polvo termoendurecibles, se han utilizado para obtener diversas ventajas en el revestimiento de artículos. Aplicadas en forma de partículas secas finamente divididas, las composiciones de revestimiento en polvo tienen varias ventajas en comparación con los revestimientos líquidos convencionales basados en disolventes.
Las composiciones de revestimiento en polvo proporcionan muchas de las propiedades funcionales de las composiciones de revestimiento tradicionales basadas en disolventes sin las complicaciones de los disolventes orgánicos líquidos. En particular, la aplicación y el endurecimiento de revestimientos en polvo generan unas emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) considerablemente reducidas. Los revestimientos en polvo también son más fáciles de reciclar que los revestimientos líquidos tradicionales. En consecuencia, las composiciones de revestimiento en polvo tienen potenciales ventajas medioambientales y económicas.
Sin embargo, las composiciones de revestimiento en polvo pueden presentar problemas de fabricación, rendimiento y/o aplicación.
Por ejemplo, la fabricación y aplicación de revestimientos en polvo requiere el uso de resinas que sean sólidas a aproximadamente la temperatura ambiente. En la técnica anterior se han hecho numerosos intentos de trasladar las ventajas de fabricación, rendimiento y/o aplicación de las resinas líquidas a resinas sólidas adecuadas para los revestimientos en polvo.
Si bien se han hecho progresos, sigue siendo necesaria una resina de revestimiento en polvo que presente una combinación de propiedades ventajosas con respecto a los factores referentes a su fabricación, aplicación y/o rendimiento.
Además, debido a la naturaleza particulada de los revestimientos en polvo, a veces se requieren mayores espesores de película seca para obtener películas finales con un aspecto satisfactoriamente liso y la claridad de imagen (distinctness of image - DOI) necesaria. Estos factores son desventajosos en cuanto a cuestiones de coste e introducción inicial.
Las composiciones de revestimiento en polvo tradicionales, especialmente las utilizadas en aplicaciones de capa transparente y capa de acabado, frecuentemente utilizan sistemas de resina epóxido ácidos. Con frecuencia, estos sistemas sacrifican la resistencia a los arañazos y el desgaste usual con el fin de obtener una resistencia aceptable al agua, los desconchones y la corrosión.
El procesamiento de composiciones de revestimiento en polvo requiere típicamente la aplicación de temperaturas iniciales superiores a la T_{g} de la o las resinas en polvo, seguida de la aplicación de temperaturas suficientes para influir en la reticulación si el revestimiento es termoendurecible. Por consiguiente, frecuentemente se requieren programas de endurecimiento elevados. Cuestiones relacionadas con la aplicación y los costes energéticos estimulan el uso de composiciones en polvo con resinas con una T_{g} inferior. El uso de resinas con una T_{g} inferior facilita un flujo más rápido, proporciona un mejor aspecto y requiere temperaturas de endurecimiento menores.
Sin embargo, cuando se utilizan composiciones de revestimiento en polvo con resinas con una T_{g} inferior, pueden surgir problemas de almacenamiento y fabricación. La fabricación es particularmente problemática, en especial con los sistemas de resina epóxido ácidos normalmente utilizados. Durante el almacenamiento se puede observar una aglomeración del componente particulado sólido.
Por ejemplo, cuando el revestimiento en polvo se aplica sobre un revestimiento previamente aplicado se puede producir una adhesión de película inferior y/o un agrietamiento de la película de revestimiento en polvo aplicada durante el endurecimiento. Estas características de rendimiento negativas pueden ser aun mayores teniendo en cuenta que se requieren espesores de película seca mayores y la mala estabilidad de almacenamiento de la composición de revestimiento en polvo.
Por último, las películas acabadas obtenidas con composiciones de revestimiento en polvo pueden presentar un brillo variable y/o características de rendimiento inferiores, en particular cuando la resistencia a los arañazos y el desgaste usual se compensa con la resistencia al agua, los desconchones y la corrosión. Con frecuencia resulta difícil alcanzar un equilibrio aceptable entre estas características, en especial con los sistemas de resina de revestimiento en polvo/en polvo epóxido ácidos tradicionales empleados como capas transparentes o capas pigmentadas.
Por consiguiente, sería deseable proporcionar composiciones de revestimiento en polvo mejoradas, en las que se hayan eliminado o reducido al mínimo las desventajas arriba mencionadas. Los intentos de la técnica anterior a este respecto no han tenido éxito.
Se espera que el uso de determinadas resinas particuladas con funcionalidad carbamato en revestimientos en polvo proporcionará un equilibrio ventajoso de propiedades con respecto a las desventajas arriba mencionadas.
Los documentos EP 0 661 315 B1 y US 5,336,566 dan a conocer resinas con funcionalidad carbamato en revestimientos en polvo. El documento EP 0 661 315 B1 da a conocer compuestos con funcionalidad carbamato de fórmula R(X)_{2}, donde los grupos R tienen pesos moleculares muy superiores a 165. El documento US 5,336,566 describe compuestos con funcionalidad carbamato de fórmula R(X)_{3}. Dicho documento no describe compuestos con funcionalidad carbamato de fórmula R(X)_{2}.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un compuesto con funcionalidad carbamato (a) de fórmula R(X)_{y} que tiene simetría C_{n}, siendo n = 2 o más, y una T_{g} \geq 30ºC, teniendo R un peso molecular entre 50 y 165, siendo X un grupo funcional carbamato y siendo "y" \geq 2, y seleccionándose R entre el grupo consistente en grupos alquilo, cicloalquilo o grupos aromáticos con simetría C_{n}, siendo n = 2 o más. La invención también proporciona una composición de revestimiento en polvo que comprende un compuesto (a) y un agente de endurecimiento (b), compuesto (a) que tiene una T_{g} \geq 30ºC y corresponde a la fórmula R(X)_{y} con simetría C_{n}, siendo n = 2 o más, siendo X un grupo funcional carbamato, "y" \geq 2.
Descripción detallada de la invención
El compuesto sólido particulado (a) tiene la fórmula R(X)_{y}, teniendo R un peso molecular entre 50 y 165, siendo X un grupo funcional carbamato, "y" = 2 o más, y seleccionándose R entre el grupo consistente en grupos alquilo, cicloalquilo o grupos aromáticos con simetría C_{n}, siendo n = 2 o más...: Para la práctica de la invención es necesario que el compuesto (a) tenga simetría C_{n}, siendo n = 2 o más.
El compuesto de la invención es particularmente adecuado para los revestimientos en polvo. Aunque sin aludir a ninguna teoría específica, se cree que las ventajas particulares del compuesto (a) y los revestimientos en polvo que incluyen el compuesto (a) se deben en parte a la simetría C_{n} requerida, siendo n = 2 o más.
El compuesto (a) de la invención tendrá preferentemente un peso molecular entre 350 y 1.900 y especialmente entre 460 y 900. El peso equivalente por grupo funcional carbamato puede oscilar entre 175 y 450, preferentemente entre 175 y 350.
El compuesto (a) es normalmente sólido a 25ºC, refiriéndose el término "sólido" a una sustancia con una forma definida y una densidad relativamente grande, baja entalpía interna y gran cohesión de sus moléculas (Grant & Hackh's Chemical Dictionary, Fifth Edition McGraw-Hill, Inc. pg. 541).
En la fórmula R(X)_{y}, R es un grupo de enlace simétrico divalente o polivalente, X es un grupo funcional carbamato e "y" es 2 o más. Por consiguiente, el compuesto (a) es un compuesto con funcionalidad carbamato que tiene como mínimo dos grupos carbamato. Preferentemente, el compuesto (a) tiene de 2 a 6 grupos carbamato, es decir, "y" es un número de 2 a 6, y de forma totalmente preferente el compuesto (a) tiene de 2 a 3 grupos carbamato, es decir, "y" es 2 ó 3.
R(X)_{y} ha de tener una simetría molecular particular, es decir, simetría C_{n}, siendo n = 2 o más. Tal como se utiliza aquí, el concepto "molécula con simetría" significa que determinadas partes de la molécula pueden ser intercambiadas con otras a través de una operación de simetría sin alterar la identidad ni la orientación de la molécula. Dicho de otro modo, "[una] molécula posee un elemento de simetría si la aplicación de la operación generada por el elemento deja la molécula en un estado indistinguible" Molecular Symmetry and Group Theory. Alan Vincent, Wiley & Sons, NY, 1977, reeditado en 1981, página 21.
Las operaciones de simetría son métodos geométricamente definidos para intercambiar partes equivalentes de una molécula. Sin embargo, estas operaciones sólo son operaciones de simetría si el aspecto de la molécula es exactamente el mismo antes y después de la operación de simetría. Por consiguiente, el término "simétrico" tal como se utiliza aquí se refiere a una molécula que tiene un aspecto que parece idéntico antes y después de la operación de simetría.
La presente solicitud se refiere únicamente a operaciones de simetría de rotación propia. La rotación propia, también denominada "C_{n}", se refiere a una rotación simple alrededor de un eje que pasa a través de la molécula en un ángulo 2\pi/n o 360º/n. Se dice que una molécula tiene un elemento de simetría C_{n} si después de someterlo a una operación de rotación propia C_{n} su aspecto es indistinguible del aspecto que presentaba antes de la operación de rotación propia C_{n}, independientemente de los isómeros conformacionales. Dicho de otro modo, una molécula posee un elemento de simetría, en este caso C_{n}, cuando uno o más de sus isómeros conformacionales posee dicho elemento de simetría. El mayor elemento de simetría perteneciente a cualquier isómero conformacional de la molécula se asigna a la molécula.
Por ejemplo, los dos isómeros conformacionales más comunes del ciclohexano son la conformación silla:
1
que tiene un eje de rotación propia C_{3}, y la conformación barca:
2
que tiene un eje de rotación propia C_{2}. En consecuencia, el ciclohexano se puede definir como una molécula que tiene un eje de rotación propia molecular C_{3} (C_{n}, siendo n = 3) sin tener que definir su conformación.
Similarmente, el hexano, con libertad de movimiento alrededor de sus numerosos enlaces simples, puede existir en una gran cantidad de configuraciones, por ejemplo la siguiente:
3
Uno de los isómeros conformacionales del hexano (mostrado más abajo) posee un eje de rotación propia C_{2}. Por consiguiente, se puede decir que el hexano posee un elemento de simetría molecular C_{n} (siendo n = 2).
4
Aunque, como se puede observar, todas las moléculas tienen simetría C_{n} en la que n es 1, la presente solicitud se refiere únicamente a los grupos R que también tienen simetría C_{n} en la que n es 2 o más.
R se selecciona entre el grupo consistente en estructuras que contienen un grupo alquilo, un grupo cicloalquilo o un grupo aromático y que tienen la simetría C_{n} requerida. R también puede comprender grupos funcionales adicionales siempre que se mantenga la simetría de R. Por ejemplo, R puede comprender grupos funcionales que incluyan enlaces simples, dobles y/o triples con átomos tales como C, H, S, O, N y mezclas de ellos. Los ejemplos ilustrativos de grupos funcionales adicionales incluyen ureas, éteres, ésteres, carbonatos.
En ausencia de grupos funcionales adicionales, los ejemplos de grupos R ilustrativos incluyen C_{4}H_{8} y C_{6}H_{12}. Otros ejemplos ilustrativos de grupos R adecuados son los siguientes:
5 
\vskip1.000000\baselineskip
6
7
8
indicando "X" la situación de un grupo carbamato.
Los ejemplos de grupos R que comprenden grupos funcionales adicionales incluyen ureas como
R^{1}---
\delm{N}{\delm{\para}{R ^{'} }}
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
\delm{N}{\delm{\para}{R ^{'} }}
---R^{2}
éteres como -R^{1}-O-R^{2}-, y carbonatos lineales como
R^{1}---O
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
O---R^{2}
donde R^{1} y R^{2} son idénticos y se seleccionan entre el grupo consistente en grupos alquilo o cicloalquilo con como mínimo cuatro carbonos, y R' y R'' son idénticos y corresponden a H o a alquilo de 1 a 4 carbonos. Se observará que en cada caso R^{1} y R^{2} están unidos a grupos carbamato X.
R^{1} y R^{2} pueden tener, pero no necesariamente, simetría C_{n}, siempre que R(X)_{y} tenga la simetría C_{n} requerida, siendo n igual a 2 o más. Preferentemente, R^{1} y R^{2} son grupos alquilo de 4 a 12 carbonos y, de forma especialmente preferente, son grupos alquilo de cuatro a ocho carbonos. Los ejemplos ilustrativos de grupos R^{1} y R^{2} incluyen C_{4}H_{8} y C_{6}H_{12}. Un grupo particularmente preferente es C_{6}H_{12}.
Otro ejemplo de compuesto (a) es
9
pudiendo seleccionarse R^{4} entre el grupo consistente en estructuras que contienen grupos alquilo, cicloalquilo y grupos aromáticos.
Preferentemente, R incluirá un grupo alquilo de 2 a 12 carbonos o un grupo cicloalquilo. Los ejemplos de grupos R preferentes incluyen hexano, butano y 1,4-dimetilciclohexano. De forma totalmente preferente R es butano o hexano.
El grupo carbamato X puede ser un carbamato primario o secundario, siendo todos los grupos X idénticos. Cuando el grupo carbamato X es un carbamato secundario, es decir:
---O
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
NR_{1}H
entonces R_{1} puede ser un grupo alquilo de 1 a 4 carbonos, siendo preferentes los grupos metilo y n-butilalquilo. De forma totalmente preferente, X es un grupo carbamato primario.
El compuesto (a) se puede obtener a través de diversos métodos.
Un método preferente para obtener el compuesto (a) de fórmula R(X)_{y} implica la reacción de un compuesto R(Y)_{n} con un compuesto Z, teniendo R el significado arriba mencionado, siendo Y un grupo funcional que se puede convertir en un grupo carbamato en uno o más pasos, teniendo n un valor igual a dos o más, y siendo Z un compuesto reactivo con Y.
Este método se puede considerar como la transformación de la funcionalidad Y en funcionalidad carbamato en uno o más pasos de reacción. Por ejemplo, en algunos esquemas de reacción como los abajo descritos, el producto de reacción de R(Y)_{n} + Z se puede someter a reacción a continuación con Z' para obtener R(X)_{y}. En otros esquemas de reacción, el producto de reacción de [[R(Y)_{n} + Z] + Z'] se somete a reacción con Z''. El alcance de la invención incluye reacciones de múltiples pasos en las que se utiliza Z'''.
Los grupos funcionales adecuados para utilizarlos como grupos Y incluyen grupos hidroxilo, grupos alqueno, funcionalidad carbonato cíclico, grupos epóxido, funcionalidad isocianato, funcionalidad aminoplástico y haluros. En general, Y se selecciona de entre el grupo consistente en grupos hidroxilo, funcionalidad carbonato cíclico, grupos epóxido, funcionalidad isocianato y haluros. Los grupos Y preferentes son hidroxilo, isocianato y funcionalidad carbonato cíclico. De forma totalmente preferente, como grupos Y se utilizan grupos hidroxilo.
Z puede ser un compuesto que puede reaccionar con el compuesto Y para producir un grupo carbamato o un grupo convertible en carbamato a través de pasos de reacción consecutivos. Como alternativa, el compuesto Z puede ser un compuesto de fórmula Z^{L}-Q, siendo Z^{L} un grupo enlazante reactivo con el compuesto Y, y siendo Q un grupo carbamato o un grupo convertible en grupo carbamato.
Se observará que el concepto "grupo convertible en grupo carbamato" se refiere a los grupos tal como se describen más abajo, como los precursores de grupo carbamato y/o tal como se describen en el artículo de revista de P. Adams y F. Baron, "Esters of Carbamic Acid", Chemical Review, v 65, 1965.
Los ejemplos de Z y/o Z', Z'' incluyen aminas primarias, aminas secundarias, amoníaco, fosgeno, isocianatos, peróxidos, sales metálicas de hidroxicarbamatos, dióxido de carbono, hidroxicarbamatos y mezclas de ellos.
Por ejemplo, un compuesto R(Y)_{n} en el que Y es un grupo carbonato cíclico (por ejemplo el producto de reacción de un epóxido con dióxido de carbono) se puede convertir en un grupo carbamato mediante la reacción de una amina primaria o secundaria o amoníaco, es decir, Z. Se observará que este esquema de reacción ilustra además cómo Y puede ser un grupo epóxido, siendo Z dióxido de carbono y Z'' la amina primaria o secundaria o amoníaco.
Un compuesto R(Y)_{n} en el que Y es un enlace doble carbono-carbono se puede convertir en un epóxido mediante técnicas conocidas (por ejemplo reacción con peróxidos), y después transformarse en carbamato tal como se muestra más arriba.
Un compuesto R(Y)_{n} en el que Y es OH se puede convertir en un carbamato mediante reacción con fosgeno seguida de reacción con una amina primaria o secundaria o amoníaco. Como alternativa, cuando Y es un grupo hidroxilo,
R(Y)_{n} se puede someter a reacción con un isocianato monofuncional (Z).
Cuando Y es un grupo isocianato, se puede someter a reacción con un carbamato reactivo con isocianato (por ejemplo carbamato de hidroxietilo, carbamato de hidroxipropilo, carbamato de aminoetilo). En este caso, el carbamato reactivo con isocianato corresponde a la fórmula Z^{L}-Q.
Cuando Y es un grupo haluro (por ejemplo cloro), R(Y)_{n} se puede someter a reacción con un compuesto Z que es una sal metálica (por ejemplo de sodio, litio, etc.) de un hidroxicarbamato.
Un grupo R con grupos ácido carboxílico se puede convertir en un anhídrido de ácido (por ejemplo reacción con anhídrido acético) para generar un anhídrido de ácido que se puede someter después a reacción con un hidroxicarbamato o un aminocarbamato.
Cuando Y es un grupo aminoplástico (por ejemplo un grupo carbamato que ha sido sometido a reacción con un aldehído o con urea), Y se puede someter a reacción con un carbamato funcional: grupo vinilo, epóxido, carbonato cíclico, hidroxilo o ácido carboxílico (es decir, Z^{L}-Q, siendo Z^{L} el grupo carbamato y Q el grupo vinilo, epóxido, carbonato cíclico, hidroxilo o ácido carboxílico), y después convertir en un carbamato tal como se describe más arriba.
Se observará que lo anteriormente expuesto es únicamente ilustrativo y que se pueden utilizar otros compuestos adecuados, tales como los descritos de modo general más arriba, para obtener un compuesto (a) de la invención con la fórmula R(X)_{y}.
La resina de la invención se procesará normalmente usando la tecnología usual de producción de resinas en polvo, por ejemplo mediante técnicas de laminado, rodillo o gota. Después de la solidificación, la resina se fragmenta en partículas con el tamaño y la forma deseados. El tamaño medio y la forma de las partículas de resina dependen de factores de manipulación, procesamiento y equipamientos.
Preferentemente, la resina tiene forma de pastillas planas o discos con dimensiones regulares o irregulares. Son preferentes las partículas que tienen un tamaño medio entre 2,54 y 7,62 cm (de 1 a 3 pulgadas) y son totalmente preferentes las partículas con tamaños medios desde 1 \mum hasta 2,54 cm (1 pulgada). El concepto "tamaño medio" tal como se utiliza aquí se refiere al diámetro medio de un objeto con límites irregulares, que se puede determinar por métodos experimentales conocidos.
El compuesto (a) de la invención es endurecible al combinarlo con un agente de endurecimiento (b) o un agente reticulante (b). El revestimiento en polvo de la invención se obtiene combinando el compuesto (a) con el reticulante (b), que es como mínimo un reticulante particulado reactivo con el compuesto particulado (a). Opcionalmente, para preparar la composición de revestimiento en polvo de la invención se pueden incorporar uno o más pigmentos, cargas, sustancias auxiliares de flujo, catalizadores, modificadores, reguladores, aditivos y/o disolventes desgasificadores.
El agente de endurecimiento (b) puede ser un compuesto con múltiples grupos funcionales reactivos frente al compuesto (a) de la invención. Los grupos reactivos adecuados incluyen grupos metilol o metilalcoxi activos en agentes reticulantes aminoplásticos o en otros compuestos, tales como aductos fenol/formaldehído, grupos acrilamida, grupos isocianato, grupos siloxano, grupos carbonato cíclicos y grupos anhídrido.
Como ejemplos de agentes de endurecimiento (b) se mencionan: resina melamina-formaldehído (incluyendo resina melamina monomérica o polimérica y resina de melamina parcial o totalmente alquilada), resinas de urea (por ejemplo metilolureas tales como resina urea-formaldehído, alcoxiureas tales como resina urea-formaldehído butilada), polímeros que tienen grupos acrilamida alcoxilada, polímeros que tienen grupos metilol o alcoximetilo, polianhídridos (por ejemplo anhídrido polisuccínico) y polisiloxanos (por ejemplo trimetoxisiloxano). Son especialmente preferentes las resinas aminoplásticas monoméricas y/u oligoméricas inferiores tales como resinas melamina-formaldehído o resinas urea-formaldehído.
Para preparar la composición de revestimiento en polvo de la invención, el reticulante (b) contendrá como mínimo un reticulante particulado reactivo con el compuesto particulado (a). Un ejemplo de reticulante particulado adecuado es la resina PowderLink®, una resina reticulante comercialmente disponible de Cytec of West Paterson, NJ, que se supone que es una resina glicol-uril-formaldehído.
La relación de los equivalentes del compuesto (a) con respecto a los equivalentes del agente de endurecimiento (b) o el agente reticulante (b) es aproximadamente desde 0,5 : 1,0 (a:b) hasta 1,5 : 1,0, preferentemente de aproximadamente 0,8 : 1,0 a 1,2 : 1,0.
La composición de revestimiento en polvo se puede preparar aplicando las técnicas de fabricación de revestimientos en polvo conocidas; es decir, premezclado seguido de combinación en seco o mezcla en fusión. La mezcla en fusión o extrusión es totalmente preferente. Después del enfriamiento, las partículas resultantes se someten a molienda para obtener la granulometría deseada. Los métodos para reducir el tamaño de partícula o de molienda adecuados incluyen la molienda mecánica o la molienda por chorro.
Después del proceso de reducción del tamaño de partícula, el revestimiento en polvo tendrá típicamente un tamaño medio de partícula de 0,1 a 100 \mum, preferentemente de 1 a 40 \mum y de forma totalmente preferente un tamaño medio de partícula de 10 a 30 \mum.
No obstante, se observará que la granulometría deseada del revestimiento en polvo depende de las consideraciones relativas a su uso final, su procesamiento y/o su aplicación.
La composición de revestimiento en polvo de la invención, después del endurecimiento, tendrá típicamente una T_{g} entre 40ºC y 205ºC, preferentemente una T_{g} entre 40ºC y 120ºC y especialmente una T_{g} entre 40ºC y 80ºC.
El compuesto particulado (a) de la invención tendrá típicamente una T_{g} dentro de los márgenes arriba indicados para el revestimiento en polvo de la invención. No obstante, la T_{g} del compuesto particulado (a) puede ser mayor que los márgenes arriba indicados. Una mezcla con otros componentes del revestimiento en polvo pueden reducir la T_{g} del compuesto particulado (a), de modo que el revestimiento en polvo de la invención tenga una T_{g} entre 40ºC y 205ºC, preferentemente una T_{g} entre 40ºC y 120ºC y especialmente una T_{g} entre 40ºC y 80ºC.
El revestimiento en polvo de la invención se puede aplicar siguiendo las técnicas de aplicación aceptadas sobre una gran variedad de sustratos para diversas aplicaciones de acabado, como automóviles, muebles, aplicaciones industriales, jardinería, electrodomésticos, equipos eléctricos.
Los sustratos adecuados incluyen metal, plástico, madera, cerámicas, materiales compuestos y mezclas de ellos. Son preferentes los sustratos metálicos y/o de plástico. Preferentemente, los sustratos estarán limpios antes de aplicarse el revestimiento en polvo. Opcionalmente, los sustratos se pueden someter a un tratamiento previo de fosfatación, cromado y similares para mejorar la adhesión y/o el aspecto. Se observará que la elección del tratamiento previo depende del sustrato y de la aplicación final.
El revestimiento en polvo de la invención se puede aplicar mediante rociado electrostático, sumergiendo la pieza en lechos fluidizados electrostáticos o no electrostáticos, o con métodos Flamespraying (a llama). La aplicación por rociado electrostático es totalmente preferente.
Después de la aplicación, la pieza revestida se somete a un programa de endurecimiento suficiente para afectar al flujo y al endurecimiento. Tal como se utiliza aquí, "programa de endurecimiento" se refiere a la relación tiempo/temperatura requerida para lograr el endurecimiento completo de un revestimiento en polvo termoendurecible. Los programas de endurecimiento típicos para los revestimientos en polvo de la invención incluyen piezas a temperaturas de 121ºC a 204ºC (250ºF a 400ºF) y un tiempo de 10 a 30 minutos a dichas temperaturas. Los programas de endurecimiento preferentes son de 121ºC a 149ºC (250ºF a 300ºF) y un tiempo de 10 a 20 minutos a dichas temperaturas.
Las invenciones se describen más detalladamente en los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplo 1 Preparación de un compuesto (a) según la invención
Una mezcla de 157,7 partes de 1,6-hexanodiol, 400 partes de carbamato de metilo y 655,4 partes de tolueno se calentaron a reflujo a una temperatura de aproximadamente 114ºC a 120ºC. Después se añadieron 3,6 partes de isopropóxido de titanio (IV) y el metanol resultante se separó del sistema.
Una vez completa la reacción se añadieron 85 partes de agua desionizada y el dicarbamato se aisló por destilación en vacío para obtener un producto sólido incoloro.
Ejemplo 2 Posible preparación de un compuesto (a) según la invención
Una mezcla de 157,7 partes de 1,6-hexanodiol, 400 partes de carbamato de metilo y 655,4 partes de tolueno se calienta a reflujo a una temperatura de aproximadamente 114ºC a 120ºC. Después se añaden 3,6 partes de isopropóxido de titanio (IV) y el metanol resultante se separa del sistema. Una vez completa la reacción se añaden 85 partes de agua desionizada y el dicarbamato se aísla por destilación en vacío. Mientras la mezcla sigue fundida se añaden 0,5 gramos de Nacure 5225^{1} Después de enfriar la mezcla a temperatura ambiente se obtiene un producto sólido incoloro.
Ejemplo 3 Posible preparación de un revestimiento endurecido según la invención
124 partes de la resina del Ejemplo 1 se funden a estado líquido calentando a una temperatura de 110ºC. El líquido se enfría a 60ºC y después se le añaden 40 partes de Resimene 747 (una resina aminoplástica comercialmente disponible de Cytec) y 1 parte de ácido dodecilbencenosulfónico. Los componentes se mezclan hasta que son homogéneos y después el líquido se dispone en una capa delgada. Después de enfriarla a temperatura ambiente (aproximadamente 20-25ºC), la capa líquida cristaliza formando una capa sólida que, al calentarla (aproximadamente 30 minutos a 120ºC), produce un revestimiento endurecido transparente, duro y resistente a los disolventes.
Ejemplo 4 Posible preparación de una composición de revestimiento en polvo según la invención
1.000 partes del compuesto sólido preparado en el Ejemplo 2 se combinan con 784 partes de Powderlink 1174 (un reticulante aminoplástico comercialmente disponible de Cytec) y se mezclan entre sí en un dispositivo de mezcla cerrado. Esta mezcla se mezcla bien después en una extrusora. El producto extrudido se introduce después en un dispositivo de rodillos fríos y se conduce a una cinta refrigeradora, donde es laminado y fragmentado en pastillas. Estas pastillas se muelen en un molino ACM comercialmente disponible de Hosokawa Mikron hasta un tamaño medio de partícula de 25 - 50 \mum. El polvo se aplica electrostáticamente sobre placas de acero revestidas y se cuece durante 30 minutos a 163ºC (325ºF) para obtener una capa de acabado final endurecida transparente y brillante.

Claims (13)

1. Composición endurecible que comprende un compuesto con funcionalidad carbamato (a) de fórmula R(X)_{2} que tiene simetría C_{n}, siendo n = 2 o más, y una T_{g} \geq 30ºC, teniendo R un peso molecular entre 50 y 165, siendo X un grupo funcional carbamato y seleccionándose R de entre el grupo consistente en grupos alquilo, cicloalquilo o grupos con contenido aromático con simetría C_{n}, siendo n = 2 o más.
2. Composición según la reivindicación 1, en la que n = 2.
3. Composición según la reivindicación 1, en la que R comprende adicionalmente grupos funcionales seleccionados de entre el grupo consistente en grupos vinilo, grupos urea, grupos éter, grupos éster y grupos carbonato.
4. Composición según la reivindicación 1, en la que el compuesto (a) se selecciona de entre el grupo consistente en 1,6-dicarbamatohexano, 1,4-dicarbamatobutano y 1,4-dicarbamatociclohexano.
5. Composición según la reivindicación 1, en la que X es un grupo carbamato primario.
6. Composición de revestimiento endurecible que comprende
(a)
un compuesto con funcionalidad carbamato (a) de fórmula R(X)_{2} que tiene simetría C_{n}, siendo n = 2 o más, y una T_{g} \geq 30ºC, teniendo R un peso molecular entre 50 y 165, y siendo X un grupo funcional carbamato, y
(b)
un agente de endurecimiento,
seleccionándose R de entre el grupo consistente en grupos alquilo, cicloalquilo o grupos con contenido aromático con simetría C_{n}, siendo n = 2 o más.
7. Composición de revestimiento endurecible según la reivindicación 6, en la que n = 2.
8. Composición de revestimiento endurecible según la reivindicación 6, en la que R comprende adicionalmente grupos funcionales seleccionados de entre el grupo consistente en grupos vinilo, grupos urea, grupos éter, grupos éster y grupos carbonato.
9. Composición de revestimiento endurecible según la reivindicación 6, en la que el compuesto (a) se selecciona de entre el grupo consistente en 1,6-dicarbamatohexano, 1,4-dicarbamatobutano y 1,4-dicarbamatociclohexano.
10. Composición según la reivindicación 6, en la que X es un grupo carbamato primario.
11. Composición de revestimiento endurecible según la reivindicación 6, en la que el agente de endurecimiento (b) comprende como mínimo un reticulante particulado (i) reactivo con el compuesto particulado (a).
12. Composición de revestimiento endurecible según la reivindicación 11, en la que dicho como mínimo un reticulante particulado (i) reactivo con el compuesto particulado (a) es una resina aminoplástica o una resina glicol-uril-formaldehído.
13. Composición de revestimiento endurecible según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, que consiste en una composición de revestimiento en polvo.
ES99959046T 1998-12-14 1999-11-19 Compuestos paticulados con funcionalidad carbamato y revestimientos en polvo que los contienen. Expired - Lifetime ES2228136T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21157898A 1998-12-14 1998-12-14
US211578 1998-12-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2228136T3 true ES2228136T3 (es) 2005-04-01

Family

ID=22787504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99959046T Expired - Lifetime ES2228136T3 (es) 1998-12-14 1999-11-19 Compuestos paticulados con funcionalidad carbamato y revestimientos en polvo que los contienen.

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1159360B1 (es)
JP (1) JP2002532607A (es)
AU (1) AU1630000A (es)
BR (1) BR9915441A (es)
CA (1) CA2355240A1 (es)
DE (1) DE69919592T2 (es)
ES (1) ES2228136T3 (es)
WO (1) WO2000036035A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7060357B2 (en) 2002-10-04 2006-06-13 Basf Corporation Powder coatings containing symmetrical additives
US9334234B2 (en) * 2014-05-08 2016-05-10 Basf Coatings Gmbh Method using titanium catalyst for producing carbamate-functional materials

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5574103A (en) * 1992-12-29 1996-11-12 Cytec Technology Corp. Aminoresin based coatings containing 1,3,5-triazine tris-carbamate co-crosslinkers
US5336566A (en) * 1993-04-30 1994-08-09 Basf Corporation Tri-carbamate-functional crosslinking agents
ES2132317T3 (es) * 1994-01-03 1999-08-16 Basf Corp Isocianuratos prolongados para el uso como agentes de endurecimiento en composiciones de revestimiento.

Also Published As

Publication number Publication date
DE69919592T2 (de) 2005-09-01
WO2000036035A1 (en) 2000-06-22
DE69919592D1 (de) 2004-09-23
AU1630000A (en) 2000-07-03
JP2002532607A (ja) 2002-10-02
EP1159360B1 (en) 2004-08-18
EP1159360A1 (en) 2001-12-05
BR9915441A (pt) 2001-08-07
CA2355240A1 (en) 2000-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5574103A (en) Aminoresin based coatings containing 1,3,5-triazine tris-carbamate co-crosslinkers
JP3518618B2 (ja) アミノプラスト−固定紫外線安定剤
JP2012530798A (ja) 垂れ下り抵抗を向上させるための方法
JPS5935928B2 (ja) スルホンカ ポリアリ−ルエ−テル−スルホンジユシノ セイゾウホウ
EP0765922A1 (en) Coatings containing hydrazide compounds for enhanced durability
EP0603659B1 (en) Color coat/clear coat composite coating
MXPA05000494A (es) Recubrimientos en polvo que contienen grupos oxirano en la posicion beta para los grupos uretano o urea.
US4102943A (en) Powder coating resin process
US5643682A (en) Sulfonimide catalysts for coatings
JPH111534A (ja) 変性アミノプラスト化合物のための方法、そこから得られるアミノプラスト化合物、およびその化合物を含有する塗料
ES2228136T3 (es) Compuestos paticulados con funcionalidad carbamato y revestimientos en polvo que los contienen.
US4190714A (en) Powder coating resin process containing an aromatic carbonamide condensate
US3980733A (en) Powder coating resin process
US6812297B2 (en) Coating systems containing modified crosslinkers
ES2244773T3 (es) Composiciones de revestimiento endurecibles que poseen una compatibilidad mejorada y una mayor resistencia al rayado y al desgaste, sustratos revestidos endurecidos producidos con ellas y metodos para su obtencion.
EP0668334B1 (en) Powder coating composition and method of coating a substrate therewith
JP2006504840A (ja) ３個以上の炭素原子によって第一カルバメート基から分離された第二ヒドロキシ基もしくは第３ヒドロキシ基またはハロゲン化物基を有する反応性化合物を含有する硬化性塗料およびその製造法
JP2002518556A (ja) アミノプラストアンカートリスアリール−トリアジンｕｖ吸収剤
KR0178528B1 (ko) 술폰이미드 경화촉매를 함유하는 경화성 조성물, 촉매/가교제 조합물, 및 이를 사용하는 개선된 피복 방법
MXPA01004095A (es) Compuestos particulados con funcion carbamato y revestimiento en polvo que comprenden el mismo
EP1159361B1 (en) Powder slurry coating composition containing particulate carbamate functional compounds and a liquid component
WO2000036028A1 (en) Particulate carbamate functional compounds and powder coatings comprising the same
JPS5938261A (ja) 被覆用硬化性組成物
JPS6096660A (ja) 高膜厚型塗料組成物
CA2241448A1 (en) Modified crosslinked resin coating compositions