ES2231974T3 - Composicion aglomerante de pintura en polvo. - Google Patents
Composicion aglomerante de pintura en polvo.Info
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Abstract
La invención se refiere a la composición de un ligante para polvo de pintura que consta de un poliéster que contiene unidades del ácido endometilen-tetrahidroftálico y un reticulador. El polímero se ha obtenido mediante preparación de un polímero insaturado en un primer paso, que después reacciona con ciclopentadieno a la temperatura de 160ºC y 220ºC en un segundo paso. El polímero preferiblemente contiene más del 10% en peso de unidades del ácido endometilen-tetrahidroftálico y es preferiblemente un poliéster insaturado.
Description
Composición aglomerante de pintura en polvo.
La invención se refiere a una composición
aglomerante de pintura en polvo que comprende un polímero que
contiene unidades de ácido endometilen
tetrahidro-ftálico (HIMIC).
Una composición aglomerante de pintura en polvo
basada en un polímero tal se describe en el Documento
US-A-3.956.228. Esta patente
describe la esterificación de una mezcla, que consiste en
10-50% en moles de ácido
endo-metilen tetrahidro-ftálico
(HIMIC) y ácidos di-básicos con un glicol después de
la cual el curado para producir un revestimiento tiene lugar
mediante medios de secado al aire. Los revestimientos a base de
estas composiciones exhiben propiedades mecánicas malas tales como
su resistencia al impacto.
Además estas composiciones no dan lugar a
revestimientos en polvo incoloros o ligeramente coloreados.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar una composición aglomerante de pintura en polvo que
comprende unidades de HIMIC la cual composición da lugar a
revestimientos en polvo que tienen una buena resistencia al
impacto.
La composición aglomerante de pintura en polvo de
acuerdo con la invención comprende un polímero que contiene unidades
de ácido endometilen tetrahidro-ftálico y un agente
de reticulación.
Esta composición aglomerante tiene una buena
estabilidad al almacenamiento y una buena reactividad y después de
su curado da lugar a un revestimiento en polvo con una combinación
de propiedades deseables tales como, por ejemplo, unas buenas
propiedades de flujo, dureza, resistencia al rayado, resistencia
química y mecánicas.
Además, a pesar de la presencia de los dobles
enlaces del HIMIC en el polímero curable se puede obtener un
revestimiento en polvo ligeramente coloreado.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención el polímero funcional de ácido o de hidroxilo que contiene
unidades HIMIC se obtiene mediante en primer lugar preparar un
polímero insaturado que posteriormente se hace reaccionar con
ciclopentadieno (CPD) a una temperatura entre aproximadamente 160ºC
y aproximadamente 220ºC.
Generalmente, los métodos en dos etapas de la
técnica anterior para la preparación de poliésteres son difíciles de
controlar debido a diversas reacciones exotérmicas que se producen
en la preparación del HIMIC en la primera etapa seguido de la
combinación con otros monómeros en una segunda etapa y la posterior
esterificación del polímero. Dichas reacciones exotérmicas pueden
dar lugar a presiones elevadas y a temperaturas elevadas.
El procedimiento en dos etapas de acuerdo con la
presente invención proporciona un procedimiento seguro.
De acuerdo con otra realización preferida de la
invención el polímero contiene al menos 10% en peso de HIMIC pero
menos del 100% en peso (con respecto a los monómeros), y
preferiblemente entre aproximadamente 35 y aproximadamente 80% en
peso, como un resultado del cual se obtiene la buena resistencia al
impacto.
Las unidades de HIMIC en el polímero pueden
actuar (en contraste con las unidades de HIMIC en el polímero de
acuerdo con el Documento
US-A-3.956.228) como grupos
terminales funcionales de ácido que pueden reaccionar con los
agentes de reticulación.
Es una ventaja adicional que el menos reactivo,
en comparación con por ejemplo el ácido fumárico, HIMIC no necesita
estar incorporado y no se obtiene hasta que ha tenido lugar la
reacción sobre los grupos ácidos, de tal manera que se puede acortar
el tiempo de reacción global y se puede obtener un producto bien
definido.
Preferiblemente el polímero insaturado es un
poliéster insaturado.
El poliéster insaturado preparado en la primera
etapa se formula generalmente a partir de uno o más alcoholes mono-,
di- y/o polivalentes alifáticos y/o cicloalifáticos y uno o más
ácidos carboxílicos di- ó polivalentes alifáticos, cicloalifáticos
y/o aromáticos y/o los ésteres derivados de los mismos. Si se desea
se pueden aplicar también ácidos monocarboxílicos.
Los ejemplos de alcoholes adecuados incluyen
alcohol bencílico, etilen glicol, propilen glicol, neopentil glicol,
butanodiol, hexanodiol, dimetilol ciclohexano, dietilen glicol,
glicerol, trimetilol propano, pentaeritritol, dipentaeritritol,
bisfenol-A hidratado,
2,2-bis-(2-hidroxi-etoxi)fenil-propano
y/ó
2,2-bis-2-hidroxipropoxi
fenil-propano. En vez de o además del
compuesto(s) de alcohol se pueden usar uno o más compuestos
epoxi, tales como por ejemplo óxido de etileno, óxido de propileno
y/o éter alilglicidílico o diciclopentadieno.
Los ejemplos de ácidos carboxílicos di- o
polivalentes adecuados incluyen ácido maleico, ácido fumárico, ácido
itacónico, ácido citracónico, ácido malónico, ácido succínico, ácido
glutárico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido
1,4-ciclohexano dicarboxílico, ácido
hexahidro-ftálico, ácido hexacloroendometilen
tetrahidro-ftálico, ácido
dicloro-ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico
y/o ácido trimetílico o los ésteres de los mismos. El ácido
carboxílico se puede usar en la forma de un anhídrido, por ejemplo
anhídrido tetrahidro-ftálico, anhídrido endometilen
tetrahidro-ftálico, anhídrido
hexahidro-ftálico, anhídrido maleico o anhídrido
ftálico.
Para el componente ácido se puede usar ácido
fumárico en combinación con ácido isoftálico y/o ácido tereftálico.
Opcionalmente, se pueden usar también ácidos monocarboxílicos
saturados o insaturados, tales como los ácidos grasos sintéticos y/o
naturales con 2 a 36 átomos de carbono ó los ésteres preparados a
partir de estos ácidos carboxílicos y alcoholes polivalentes tales
como el glicerol. Ejemplos de ácidos monocarboxílicos adecuados son
el ácido laúrico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido linoleico,
ácido benzoico, ácido acrílico y/o ácido metacrílico.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención el polímero insaturado es un poliéster insaturado que
contiene ácido fumárico, ácido (anhídrido) maleico, y/o ácido
tereftálico como las unidades de ácido.
El componente de alcohol del poliéster insaturado
es preferiblemente etilen glicol, propilen glicol y/o neopentil
glicol.
El poliéster insaturado puede ser tanto
cristalino como amorfo.
La cantidad de dobles enlaces en el poliéster
insaturado está usualmente entre aproximadamente 120 y
aproximadamente 2000 gramos por grupo insaturado y preferiblemente
entre aproximadamente 125 y aproximadamente 1500.
El peso molecular M_{n} (peso molecular medio
numérico) del poliéster insaturado es usualmente de entre
aproximadamente 500 y aproximadamente 6000, y preferiblemente de
entre aproximadamente 1000 y aproximadamente 4500.
Los poliésteres funcionales ácidos usualmente
tienen un índice de acidez entre aproximadamente 25 mg de
KOH/
gramo de resina y aproximadamente 145 mg de KOH/gramo de resina, y preferiblemente un índice de acidez de entre aproximadamente 30 mg de KOH/gramo de resina y aproximadamente 120 mg de KOH/gramo de resina.
gramo de resina y aproximadamente 145 mg de KOH/gramo de resina, y preferiblemente un índice de acidez de entre aproximadamente 30 mg de KOH/gramo de resina y aproximadamente 120 mg de KOH/gramo de resina.
Los poliésteres funcionales de hidroxilo tienen
usualmente un índice de hidroxilo de entre aproximadamente 25 mg de
KOH/gramo de resina y aproximadamente 145 mg de KOH/gramo de resina,
y preferiblemente un índice de hidroxilo de entre aproximadamente 30
mg de KOH/gramo de resina y aproximadamente 120 mg de KOH/gramo de
resina.
La funcionalidad está generalmente entre
aproximadamente 1,5 y aproximadamente 4 y está preferiblemente entre
1,9 y 3,5.
La reacción de polimerización en la preparación
del poliéster insaturado tiene lugar generalmente en la presencia de
catalizadores y de inhibidores.
Los catalizadores adecuados incluyen por ejemplo
titanato de tetrabutilo y óxido de
dibutil-estaño.
Los inhibidores adecuados incluyen por ejemplo
alcohol butílico e hidroquinona.
En la formación del poliéster insaturado los
catalizadores y los inhibidores se usan generalmente en cantidades
entre aproximadamente 0,005 y aproximadamente 1% en peso con
respecto a los monómeros.
La preparación del poliéster insaturado puede
tener lugar vía un procedimiento en una etapa o vía un procedimiento
en múltiples etapas.
Si la preparación del poliéster insaturado tiene
lugar vía un procedimiento en una etapa, los glicoles, ácidos,
catalizadores y opcionalmente los inhibidores se pueden esterificar
al índice de acidez o al índice de hidroxilo deseado a una
temperatura inferior a 220ºC. Para separar el material de peso
molecular bajo o para obtener el índice de acidez o el índice de
hidroxilo deseado, se puede aplicar opcionalmente un vacío a
temperatura reducida.
Si la preparación del poliéster insaturado tiene
lugar en dos etapas, en la primera etapa los ácidos saturados,
glicoles, los catalizadores y los inhibidores se pueden esterificar
a temperaturas entre, por ejemplo, aproximadamente 210ºC y
aproximadamente 260ºC durante un período de aproximadamente
2-10 horas, y en la segunda etapa los compuestos
insaturados, los ácidos y los glicoles se pueden esterificar a
temperaturas entre, por ejemplo, aproximadamente 180ºC y
aproximadamente 220ºC durante un período de aproximadamente
5-16 horas. Los monómeros y las condiciones de
reacción se pueden variar dependiendo de las propiedades
deseadas.
Después de que se ha obtenido el poliéster
insaturado se añade diciclopentadieno (DCPD) al poliéster insaturado
a temperaturas entre aproximadamente 160ºC y aproximadamente 220ºC
lo que da lugar a una reacción retro Diels-Alder con
formación de CPD.
A continuación el ciclopentadieno (CPD) y los
grupos de ácido fumárico o de ácido maleico en el poliéster
insaturado reaccionan para formar las unidades de HIMIC. La cantidad
de DCPD añadida es generalmente de entre 2 y 40% en peso con
respecto al peso total de los monómeros.
Los grupos de ácido o de hidroxilo funcionales no
reaccionan durante esta reacción y se pueden en una etapa posterior,
en la presencia de un agente de reticulación adecuado, curar para
producir un revestimiento en polvo.
Preferiblemente el polímero que contiene las
unidades de HIMIC no contiene virtualmente cadenas de alquilo lineal
con más de 5 átomos de carbono. Esto da lugar a una temperatura de
transición vítrea más elevada, mientras que el flujo es muy
bueno.
La preparación de los revestimientos en polvo
termo-estables en general y las reacciones de curado
químicas de las pinturas en polvo para formar los revestimientos
cura-dos se describen por Misev en Powder Coatings,
Chemistry and Technology (1991, John Wiley) en las páginas
42-54, página 148 y en las 224-226
la completa descripción de la cual se incorpora en la presente
invención como referencia. Una composición aglomerante termoestable
se define general-mente como la parte resinosa de la
pintura en polvo que comprende un polímero y un agente de
reticulación.
Dependiendo de la funcionalidad y de la
naturaleza del polímero, se pueden seleccionar los agentes de
reticulación tales como, por ejemplo, isocianurato de triglicidilo
(TGIC), los isocianatos bloqueados, las resinas amino, las resinas
epoxi a base de bisfenol-A, los compuestos que
contienen grupos de \beta-hidroxialquil amida, y
los agentes de reticulación que contienen grupos epoxi y que tienen
una cadena alifática con 5-26 átomos de carbono
tales como los aceites epoxidados.
Preferiblemente el TGCI y la resina epoxi a base
de bisfenol-A se usan como los agentes de
reticulación en la presente invención.
La relación en peso de polímero:agente de
reticulación se puede ajustar como sea necesario dependiendo del uso
final de la composición aglomerante de pintura en polvo. Es posible
también usar una mezcla de resinas. La relación entre los grupos de
polímero funcional:grupos de agente de reticulación funcional puede
estar en el intervalo, por ejemplo, de entre aproximadamente 1:0,5 y
1:1,5.
La composición aglomerante de pintura en polvo y
el sistema de pintura en polvo de acuerdo con la invención puede
incluir, si se desea, aditivos habituales tales como, por ejemplo,
pigmentos, cargas, agentes de desgasificación, agentes de flujo y
estabilizadores.
Los pigmentos adecuados incluyen sin limitación
pigmentos inorgánicos, tales como por ejemplo dióxido de titanio,
sulfuro de cinc, óxido de hierro y óxido de cromo, así como también
pigmentos orgánicos, tales como por ejemplo los compuestos azo. Las
cargas adecuadas incluyen, por ejemplo, óxidos, silicatos,
carbonatos, y sulfatos de metal.
Los estabilizadores adecuados incluyen, por
ejemplo, antioxidantes primarios y/o secundarios, estabilizadores
del UV tales como, por ejemplo, quinona, compuestos fenólicos (con
impedimento estérico), fosfonitos, fosfitos, tio-éteres y compuestos
HALS (estabilizadores de la luz de amina con impedimento
estérico).
Los agentes de desgasificación adecuados incluyen
por ejemplo benzoina y bis-benzoato de ciclohexano
dimetanol.
Los agentes de flujo adecuados incluyen por
ejemplo poli(acrilatos de alquilo), hidrocarburos fluorados y
aceites de silicona. Otros aditivos adecuados incluyen, por ejemplo,
aditivos para la mejora de las propiedades de carga triboeléctrica,
tales como las aminas terciarias con impedimento estérico que se
describen en el Documento
EP-B-371528.
Las pinturas en polvo de acuerdo con la invención
se pueden aplicar de la manera habitual, por ejemplo mediante
pulverización electrostática del polvo sobre un substrato en
conexión con tierra y el curado del revestimiento mediante su
exposición al calor a una temperatura adecuada durante un período
suficientemente prolongado que depende por ejemplo del substrato. El
polvo aplicado se puede calentar, por ejemplo, en una estufa de gas,
un horno eléctrico o por medio de la radiación infrarroja.
Los revestimientos termoestables de las
composiciones (revestimientos) de pintura en polvo para su uso en
las aplicaciones industriales se describen adicionalmente en un
sentido general en Powder Coatings, Chemistry and Technology, Misev,
páginas 141-173 (1991), la descripción completa de
la cual se incorpora en la presente invención como referencia.
Las composiciones de acuerdo con la presente
invención se pueden usar en los revestimientos en polvo previstos
para su uso sobre substratos de metal, madera, papel y plásticos. El
substrato preferido es metal. Los ejemplos son los revestimientos de
la capa de acabado para su uso en revestimientos en la industria y
en el mobiliario y por ejemplo para botes de lata, y mobiliario
doméstico y de otro tipo pequeño. Los revestimientos son también
altamente adecuados en la industria del automóvil para el
revestimiento de piezas externas y/o internas.
La invención se demostrará adicionalmente con
referencia a los ejemplos no limitantes siguientes.
Experimento
I
Un recipiente reactor de 2 litros provisto con
termómetro, agitador y equipo de destilación se llenó con 361 g de
neopentil glicol, 493 g de ácido tereftálico, 0,05% en peso de óxido
de dibutil-estaño y 0,10% en peso de fosfito de
trifenilo. Después de esto, suministrando una corriente de nitrógeno
durante 8 horas, la temperatura se elevó a 225ºC mientras que se
separaba el agua por destilación. Después de que la temperatura del
agua separada por destilación había caído a 80ºC, la mezcla se
enfrió a 160ºC, después de lo cual se añadieron 88 g de ácido
fumárico y 0,5 g de
t-butil-hidroquinona. A continuación
la temperatura se elevó a 205ºC en 9 horas. A un índice de acidez de
49 mg de KOH/g de resina, tuvo lugar el enfriamiento a 185ºC y se
aplicó un vacío durante 30 minutos.
Posteriormente, la temperatura se elevó a 200ºC y
se dosificó 58 g de diciclopentadieno en una hora. A continuación la
temperatura se mantuvo a 180ºC durante media hora, después de lo
cual se aplicó un vacío durante media hora.
El poliéster con un 20% en peso de HIMIC se
caracterizaba por:
| - índice de acidez: | 42 mg de KOH/g de resina |
| - índice de hidroxilo: | 7 mg de KOH/g de resina |
| - viscosidad | 190 dPas (Emila, 165^{o}C) |
| - temperatura de transición vítrea | 60^{o}C (Mettler, TA3000, 5ºC/min). |
En los ejemplos siguientes las características se
determinaron como sigue:
| - tiempo de gel: | DIN 5599 Parte B 200^{o}C |
| - flujo: | visualmente |
| - impacto inverso | ASTM-D2794/69 |
| - color: | Dr. Lange Cielab DIN 6174 |
| - brillo: | ASTM D523/70. |
Ejemplo
I
Una mezcla física que consiste en 140 g de
poliéster de acuerdo con el Experimento I, 60 g de resina epoxi a
base de bisfenol-A (Araldite GT 7004™), 100 g de
dióxido de titanio (Kronos 2310™), 3 g de
Resiflow-PVS™ (agente de flujo de poliacrilato de
Worlée), 0,4 g de bromuro de trifenil metil fosfonio y 1,5 g de
benzoina se mezcló en primer lugar en un mezclador previo (Prism
Premixer Lab 6) y a continuación se mezcló en un extrusor (Prism,
TSE 16 PC). El artículo extruído se enfrió, se molió y se separó por
tamizado, produciendo una pintura en polvo que tiene un tamaño de
partícula de 90 \mu. A continuación la pintura en polvo se aplicó
electrostáticamente, en un espesor de capa de aproximadamente 50
\mu, sobre un substrato de metal y se curó durante 10 minutos a
200ºC en un horno de circulación de aire.
Las propiedades de la pintura en polvo y del
revestimiento en polvo que se obtiene eran como sigue:
| - tiempo de gel | 110 s |
| - flujo | bueno |
| - impacto inverso | 18 julios |
| - color | L* 96,0 |
| a* -0,3 | |
| b* 1,3 | |
| - brillo a 20^{o} | 90 |
| - brillo a 60^{o} | 98. |
La composición aglomerante de pintura en polvo
basada en el poliéster con un 20% de HIMIC dio lugar a un
revestimiento en polvo con buenas propiedades de flujo y a un
revestimiento ligeramente coloreado que tiene una excelente
resistencia al impacto inverso, color y flujo.
Ejemplo
II
Una mezcla física que consiste en 328 g de
poliéster de acuerdo con el Experimento I, 21,3 g de isocianurato
de triglicidilo (Araldite PT 810™), 175 g de dióxido de titanio
(Kronos 2310™), 5,25 g de Resiflow-PVS™ (agente de
flujo de poliacrilato de Worlée), 0,1 g de bromuro de trifenil metil
fosfonio y 2,63 g de benzoina se mezcló en primer lugar en un
mezclador previo (Prism Premixer Lab 6) y a continuación se mezcló
en un extrusor (Prism, TSE 16 PC). El artículo extruído se enfrió,
se molió y se separó por tamizado, produciendo una pintura en polvo
que tiene un tamaño de partícula de 90 \mu. A continuación la
pintura en polvo se aplicó electrostáticamente, en un espesor de
capa de aproximadamente 50 \mu, sobre un substrato de metal y se
curó durante 10 minutos a 200ºC en un horno de circulación de
aire.
Las propiedades de la pintura en polvo y del
revestimiento en polvo que se obtiene eran como sigue:
| - tiempo de gel | 157 s |
| - flujo | bueno |
| - impacto inverso | 18 julios |
| - color | L* 96,0 |
| a* -0,3 | |
| b* 1,4 | |
| - brillo a 20^{o} | 86 |
| - brillo a 60^{o} | 94. |
La composición aglomerante de pintura en polvo
que comprende TGIC como el agente de reticulación (en lugar del
agente de reticulación de resina epoxi del Ejemplo I) dio lugar
también a un revestimiento en polvo con buenas propiedades de flujo
y a un revestimiento ligeramente coloreado que tiene una excelente
resistencia al impacto inverso, color y flujo.
Ejemplo comparativo
A
Se ha repetido el Ejemplo I sin un agente de
reticulación con curado mediante calentamiento en el aire (10
minutos, 200ºC).
Las propiedades de la pintura en polvo y del
revestimiento en polvo que se obtiene eran como sigue:
| - tiempo de gel | > 480 s |
| - impacto inverso | < 2,25 julios |
| - flujo | moderado |
| - brillo a 20^{o} | 89 |
| - brillo a 60^{o} | 97. |
En el caso de que el curado tenga lugar en la
ausencia de un agente de reticulación la resistencia al impacto es
inaceptable. El valor del tiempo de gel pone de manifiesto que casi
no existe un agente de reticulación.
Experimento
II
Un recipiente reactor de 3 litros provisto con
termómetro, agitador y equipo de destilación se llenó con 604,1 g de
propilen glicol, 820,6 g de ácido tereftálico, 160,8 g de trimetilol
propano, 0,05% en peso de óxido de dibutil-estaño y
0,10% en peso de fosfito de trifenilo. Después de esto,
suministrando una corriente de nitrógeno durante 8 horas, la
temperatura se elevó a 225ºC mientras que se separaba el agua por
destilación. Después de que la temperatura del agua separada por
destilación había caído a 80ºC, la mezcla se enfrió a 160ºC, después
de lo cual se añadieron 764,9 g de ácido fumárico y 1,1 g de
t-butil-hidroquinona. A continuación
la temperatura se elevó a 205ºC en 9 horas. A un índice de acidez de
138 mg de KOH/g de resina, tuvo lugar el enfriamiento a 185ºC y se
aplicó un vacío durante 30 minutos.
Posteriormente, la temperatura se elevó a 200ºC y
se dosificó 435,2 g de diciclopentadieno en una hora. A continuación
la temperatura se mantuvo a 180ºC durante media hora, después de lo
cual se aplicó un vacío durante media hora.
El poliéster con un 45% en peso de HIMIC se
caracterizaba por:
| - índice de acidez: | 81 mg de KOH/g de resina |
| - índice de hidroxilo: | 8 mg de KOH/g de resina |
| - viscosidad | 140 dPas (Emila, 165^{o}C) |
| - temperatura de transición vítrea | 61^{o}C (Mettler, TA3000, 5ºC/min). |
Ejemplo
III
Una mezcla física que consiste en 100 g de
poliéster de acuerdo con el Experimento II, 100 g de resina epoxi a
base de bisfenol-A (Araldite GT 7004™), 100 g de
dióxido de titanio (Kronos 2310™), 3 g de
Resiflow-PVS™ (agente de flujo de poliacrilato de
Worlée), 0,4 g de bromuro de tri-fenil metil
fosfonio y 1,5 g de benzoina se mezcló en primer lugar en un
mezclador previo (Prism Premixer Lab 6) y a continuación se mezcló
en un extrusor (Prism, TSE 16 PC). El artículo extruído se enfrió,
se molió y se separó por tamizado, produciendo una pintura en polvo
que tiene un tamaño de partícula de 90 \mu. A continuación la
pintura en polvo se aplicó electrostáticamente, en un espesor de
capa de aproximadamente 50 \mu, sobre un substrato de metal y se
curó durante 10 minutos a 200ºC en un horno de circulación de
aire.
Las propiedades de la pintura en polvo y del
revestimiento en polvo que se obtiene eran como sigue:
| - flujo | bueno |
| - impacto inverso | 18 julios |
| - color | L* 95,0 |
| a* -0,7 | |
| b* 1,1. |
La composición aglomerante de pintura en polvo
que comprende un poliéster con un 45% de HIMIC dio lugar a un
revestimiento en polvo con buenas propiedades de flujo y a un
revestimiento ligeramente coloreado que tiene una excelente
resistencia al impacto inverso.
Experimento
III
Un recipiente reactor de 2 litros provisto con
termómetro, agitador y equipo de destilación se llenó con 215 g de
etilen glicol, 281 g de ácido tereftálico, 0,05% en peso de óxido de
dibutil-estaño y 0,10% en peso de fosfito de
trifenilo. Después de esto, suministrando una corriente de nitrógeno
durante 5 horas, la temperatura se elevó a 225ºC mientras que se
separaba el agua por destilación. Después de que la temperatura del
agua separada por destilación había caído a 80ºC, la mezcla se
enfrió a 160ºC, después de lo cual se añadieron 276 g de ácido
fumárico y 1,1 g de
t-butil-hidroquinona. A continuación
la temperatura se elevó a 205ºC en 2 horas. A un índice de acidez de
118 mg de KOH/g de resina, tuvo lugar el enfriamiento a 185ºC y se
aplicó un vacío durante 30 minutos.
Posteriormente, la temperatura se elevó a 200ºC y
se dosificó 228 g de diciclopentadieno en una hora. A continuación
la temperatura se mantuvo a 180ºC durante media hora, después de lo
cual se aplicó un vacío durante media hora.
El poliéster con un 50% en peso de HIMIC se
caracterizaba por:
| - índice de acidez: | 81 mg de KOH/g de resina |
| - índice de hidroxilo: | 13 mg de KOH/g de resina |
| - viscosidad | 150 dPas (Emila, 165^{o}C) |
| - temperatura de transición vítrea | 39^{o}C (Mettler, TA3000, 5^{o}C/min). |
Ejemplo
IV
Una mezcla física que consiste en 100 g de
poliéster de acuerdo con el Ejemplo III, 100 g de resina epoxi a
base de bisfenol-A (Araldite GT 7004™), 100 g de
dióxido de titanio (Kronos 2310™), 3 g de
Resiflow-PVS™ (agente de flujo de poliacrilato de
Worlée), 0,4 g de bromuro de tri-fenil metil
fosfonio y 1,5 g de benzoina se mezcló en primer lugar en un
mezclador previo (Prism Premixer Lab 6) y a continuación se mezcló
en un extrusor (Prism, TSE 16 PC). El artículo extruído se enfrió,
se molió y se separó por tamizado, produciendo una pintura en polvo
que tiene un tamaño de partícula de 90 \mu. A continuación la
pintura en polvo se aplicó electrostáticamente, en un espesor de
capa de aproximadamente 50 \mu, sobre un substrato de metal y se
curó durante 10 minutos a 200ºC en un horno de circulación de
aire.
Las propiedades de la pintura en polvo y del
revestimiento en polvo que se obtiene eran como sigue:
\newpage
| - tiempo de gel | 158 s |
| - flujo | bueno |
| - impacto inverso | 18 julios |
| - color | L* 95,0 |
| a* -0,3 | |
| b* 1,7 | |
| - brillo a 20^{o} | 80 |
| - brillo a 60^{o} | 98. |
También una composición aglomerante de pintura en
polvo basada en el poliéster a base de etilen glicol con un 50% de
HIMIC dio lugar a un revestimiento en polvo con buenas propiedades
de flujo y a un revestimiento ligeramente coloreado que tiene una
excelente resistencia al impacto inverso.
Experimento
IV
Un recipiente reactor de 2 litros provisto con
termómetro, agitador y equipo de destilación se llenó con 141 g de
propilen glicol, 441 g de ácido fumárico, 142 g de neopentil glicol,
0,05% en peso de óxido de dibutil-estaño y 0,10% en
peso de fosfito de trifenilo. Después de esto, suministrando una
corriente de nitrógeno durante 6 horas, la temperatura se elevó a
225ºC mientras que se separaba el agua por destilación. A un índice
de acidez de 140 mg de KOH/g de resina, tuvo lugar el enfriamiento a
185ºC y se aplicó un vacío durante 30 minutos.
Posteriormente, la temperatura se elevó a 190ºC y
se dosificó 275 g de diciclopentadieno en una hora. A continuación
la temperatura se mantuvo a 180ºC durante media hora, después de lo
cual se aplicó un vacío durante media hora.
El poliéster con un 72% en peso de HIMIC se
caracterizaba por:
| - índice de acidez: | 54 mg de KOH/g de resina |
| - índice de hidroxilo: | 5 mg de KOH/g de resina |
| - viscosidad | 40 dPas (Emila, 165^{o}C) |
| - temperatura de transición vítrea | 34^{o}C (Mettler, TA3000, 5ºC/min). |
Ejemplo
V
Una mezcla física que consiste en 118 g de
poliéster de acuerdo con el Experimento IV, 82 g de resina epoxi a
base de bisfenol-A (Araldite GT 7004™), 100 g de
dióxido de titanio (Kronos 2310™), 3 g de
Resiflow-PVS™ (agente de flujo de poliacrilato de
Worlée), 0,4 g de bromuro de tri-fenil metil
fosfonio y 1,5 g de benzoina se mezcló en primer lugar en un
mezclador previo (Prism Premixer Lab 6) y a continuación se mezcló
en un extrusor (Prism, TSE 16 PC). El artículo extruído se enfrió,
se molió y se separó por tamizado, produciendo una pintura en polvo
que tiene un tamaño de partícula de 90 \mu. A continuación la
pintura en polvo se aplicó electrostáticamente, en un espesor de
capa de aproximadamente 50 \mu, sobre un substrato de metal y se
curó durante 10 minutos a 200ºC en un horno de circulación de
aire.
Las propiedades de la pintura en polvo y del
revestimiento en polvo que se obtiene eran como sigue:
| - tiempo de gel | 128 s |
| - flujo | moderado/bueno |
| - impacto inverso | 18 julios |
| - color | L* 93,0 |
| a* -0,4 | |
| b* 3,4 | |
| - brillo a 20^{o} | 82 |
| - brillo a 60^{o} | 97. |
Muy sorprendentemente incluso la composición
aglomerante de pintura en polvo basada en un poliéster con dicha
cantidad relativamente elevada de HIMIC dio lugar a un revestimiento
en polvo con buenas propiedades de flujo y a un revestimiento
ligeramente coloreado que tiene una excelente resistencia al impacto
inverso.
\newpage
Experimento
V
Un recipiente reactor de 2 litros provisto con
termómetro, agitador y equipo de destilación se llenó con 319 g de
neopentil glicol, 204 g de ácido tereftálico, 0,05% en peso de óxido
de dibutil-estaño y 0,10% en peso de fosfito de
trifenil estaño. Después de esto, suministrando una corriente de
nitrógeno durante 5 horas, la temperatura se elevó a 205ºC mientras
que se separaba el agua por destilación. Después de que la
temperatura del agua separada por destilación había caído a 80ºC, la
mezcla se enfrió a 160ºC, después de lo cual se añadieron 213 g de
ácido fumárico y 0,3 g de
t-butil-hidroquinona. A continuación
la temperatura se elevó a 205ºC en 2 horas. A un índice de acidez de
140 mg de KOH/g de resina, tuvo lugar el enfriamiento a 124ºC y se
aplicó un vacío durante 30 minutos.
Posteriormente, la temperatura se elevó a 190ºC y
se dosificó 143 g de diciclopentadieno en una hora. A continuación
la temperatura se mantuvo a 180ºC durante media hora, después de lo
cual se aplicó un vacío durante media hora. Se añadió 120 g de
anhídrido trimelítico y la temperatura se mantuvo constante a 180ºC
durante una hora.
El poliéster con un 36% en peso de HIMIC se
caracterizaba por:
| - índice de acidez: | 76 mg de KOH/g de resina |
| - índice de hidroxilo: | 10 mg de KOH/g de resina |
| - viscosidad | 710 dPas (Emila, 165^{o}C) |
| - temperatura de transición vítrea | 57^{o}C (Mettler, TA3000, 5ºC/min). |
Ejemplo
VI
Una mezcla física que consiste en 120 g de
poliéster de acuerdo con el Experimento V, 80 g de resina epoxi a
base de bisfenol-A (Araldite GT 7004™), 100 g de
dióxido de titanio (Kronos 2310™), 3 g de
Resiflow-PVS™ (agente de flujo de poliacrilato de
Worlée), 0,4 g de bromuro de trifenil metil fosfonio y 1,5 g de
benzoina se mezcló en primer lugar en un mezclador previo (Prism
Premixer Lab 6) y a continuación se mezcló en un extrusor (Prism,
TSE 16 PC). El artículo extruído se enfrió, se molió y se separó por
tamizado, produciendo una pintura en polvo que tiene un tamaño de
partícula de 90 \mu. A continuación la pintura en polvo se aplicó
electrostáticamente, en un espesor de capa de aproximadamente 50
\mu, sobre un substrato de metal y se curó durante 10 minutos a
200ºC en un horno de circulación de aire.
Las propiedades de la pintura en polvo y del
revestimiento en polvo que se obtiene eran como sigue:
| - tiempo de gel | 81 s |
| - flujo | bueno |
| - impacto inverso | 18 julios |
| - color | L* 96,0 |
| a* -0,8 | |
| b* 1,1 | |
| - brillo a 20^{o} | 89 |
| - brillo a 60º | 98. |
Claims (9)
1. Una composición aglomerante de pintura en
polvo que comprende un polímero que comprende unidades de ácido
endometilen tetrahidro-ftálico y un agente de
reticulación caracterizada porque el polímero ha sido
obtenido mediante en primer lugar preparar un polímero insaturado
que posteriormente se hace reaccionar con ciclopentadieno a una
temperatura entre 160ºC y 220ºC.
2. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el polímero contiene
al menos 10% en peso de unidades de ácido endometilen
tetrahidro-ftálico.
3. Una composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1-2, caracterizada
porque el polímero es un poliéster insaturado.
4. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizada porque el poliéster
insaturado está constituido por unidades de ácido fumárico, unidades
de ácido maleico y/o unidades de ácido tereftálico y de unidades de
etilen glicol, unidades de polipropilen glicol y/o unidades de
neopentil glicol.
5. Una composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1-4, caracterizada
porque el agente de reticulación es isocianurato de triglicidilo o
resina epoxi a base de bisfenol-A.
6. Una composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1-5, caracterizada
porque las unidades de ácido endometilen
tetrahidro-ftálico contienen un polímero que no
contiene virtualmente cadenas de alquilo lineal con más de 5 átomos
de carbono.
7. Una composición de pintura en polvo que
comprende una composición aglomerante de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1-6 y opcionalmente
pigmento, catalizador, cargas y aditivos.
8. Un revestimiento en polvo obtenido después del
curado de una composición de pintura en polvo de acuerdo con la
reivindicación 7.
9. Un substrato total o parcialmente revestido,
caracterizado porque como revestimiento se ha utilizado un
revestimiento en polvo de acuerdo con la reivindicación 8.
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