ES2235257T3 - Aglutinante formador de peliculas para composiciones de revestimiento y composiciones de revestimiento que comprenden el mismo. - Google Patents
Aglutinante formador de peliculas para composiciones de revestimiento y composiciones de revestimiento que comprenden el mismo.Info
- Publication number
- ES2235257T3 ES2235257T3 ES97945849T ES97945849T ES2235257T3 ES 2235257 T3 ES2235257 T3 ES 2235257T3 ES 97945849 T ES97945849 T ES 97945849T ES 97945849 T ES97945849 T ES 97945849T ES 2235257 T3 ES2235257 T3 ES 2235257T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- polyol
- film forming
- acid
- forming binder
- coating
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
- C08G18/3206—Polyhydroxy compounds aliphatic
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4205—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
- C08G18/4208—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
- C08G18/4211—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols
- C08G18/4219—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols in combination with polycarboxylic acids and/or polyhydroxy compounds which are at least trifunctional
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
- C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
- C08G18/4241—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols from dicarboxylic acids and dialcohols in combination with polycarboxylic acids and/or polyhydroxy compounds which are at least trifunctional
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4291—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from polyester forming components containing monoepoxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
-
- 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
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- 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
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
LA PRESENTE INVENCION PROPORCIONA UN AGLUTINANTE FORMADOR DE PELICULA QUE COMPRENDE: (1) DEL 45 AL 99 % EN PESO DE UN POLIOL DE POLIESTER QUE COMPRENDE FRACCIONES CICLOALIFATICAS, Y (2) DEL 55 AL 1 % EN PESO DE UN POLIOL DE POLIURETANO QUE COMPRENDE FRACCIONES CICLICAS, CON LA CONDICION DE QUE LA T G DEL POLIOL DE POLIURETANO SEA SUPERIOR A LA T G DEL POLIOL DE POLIESTER. ASIMISMO, SE DESCRIBEN COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO QUE COMPRENDEN DICHOS AGLUTINANTES Y UN RETICULANTE, UN PROCEDIMIENTO PARA EL ENDURECIMIENTO DE DICHAS COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO Y LA UTILIZACION DE DICHAS COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO SOBRE SUSTRATOS.
Description
Aglutinante formador de películas para
composiciones de revestimiento y composiciones de revestimiento que
comprenden el mismo.
La presente invención se refiere a aglutinantes
formadores de películas para composiciones de revestimiento, a
composiciones de revestimiento, particularmente composiciones de
revestimiento de alto contenido en sólidos, que comprenden tales
aglutinantes, a un procedimiento para el curado de tales
composiciones de revestimiento, y al uso de tales composiciones de
revestimiento en sustratos.
Muchos de los revestimientos de alto contenido en
sólidos para automóviles que se usan actualmente están basados en
sistemas poliméricos comprendidos de un aglutinante, que comprende
bien polioles basados en poliésteres o bien polioles basados en
poliacrílicos, y de agentes de reticulación para ellos. Estos
revestimientos se suministran, de manera general, como sistemas
"de un solo componente" o de "dos componentes".
En un sistema "de un solo componente"
típico, todos los ingredientes del revestimiento están combinados en
una mezcla estable al almacenamiento. Tras la aplicación, el
componente poliólico se reticula, generalmente con una resina
aminoplástica (tal como una resina de melamina) o un isocianato
bloqueado, usualmente bajo unas condiciones de curado por calor de
120ºC o superiores. En un sistema de dos componentes típico, el
componente poliólico se combina con un agente de reticulación,
generalmente un isocianato, poco antes de la aplicación, siendo el
curado realizado a temperaturas ambientales y/o elevadas.
Por razones medioambientales, se está haciendo
cada vez más importante desarrollar sistemas poliméricos con
viscosidades en disolución bajas, que permitan la formulación de
revestimientos de alto contenido en sólidos con viscosidades de
aplicación bajas, adecuadas para el rociado. Los revestimientos de
alto contenido en sólidos (de manera general, 50% en peso de sólidos
o mayor) disminuyen significativamente la cantidad de compuestos
orgánicos volátiles (COV) que entran en la atmósfera tras el
secado/curado del revestimiento.
Además, en una operación típica de reacabado de
vehículos por revestimiento, después de aplicar el revestimiento al
vehículo, el acabado resultante se deja secar antes de que el
vehículo sea movido. Antes de que se pueda hacer cualquier trabajo
adicional al acabado, debe estar libre de pegajosidad, de tal modo
que el polvo y la suciedad no se peguen a él. También debe
endurecerse suficientemente para permitir que un pulimento mejore el
brillo y/o elimine imperfecciones menores. Las composiciones de
revestimiento de alto contenido en sólidos convencionales para el
reacabado tienen tiempos de secado y curado largos, y, por
consiguiente, reducen la productividad de una operación de
reacabado, dado que no se pueden mover los vehículos ni trabajar en
ellos después de la aplicación del acabado.
El documento WO 96/02585 describe una composición
de revestimiento basada en un poliéster poliol, especialmente
aplicable en la industria del reacabado del automóvil. Se ha
encontrado que tal composición de revestimiento para el reacabado
tiene tiempos de secado y curado largos y, por consiguiente, tiene
la desventaja mencionada anteriormente de la reducción de la
productividad de una operación de reacabado, dado que no se pueden
mover los vehículos ni trabajar en ellos después de la aplicación
del acabado.
Es un objeto de la presente invención vencer las
deficiencias de las composiciones de revestimiento mencionadas
anteriormente, y proporcionar una composición de revestimiento de
alto contenido en sólidos que se seca en un periodo de tiempo
relativamente corto hasta un acabado duro, permitiendo que el
vehículo sea movido y el acabado sea pulido, si fuera necesario,
para eliminar imperfecciones menores y potenciar el brillo,
mejorando así la eficacia de una operación de reacabado, dejando que
sean procesados más vehículos en el mismo o en menor tiempo.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona un aglutinante formador de películas, que comprende:
(1) de 45 a 99% en peso de un poliéster poliol
que comprende restos cicloalifáticos, y
(2) de 55 a 1% en peso de un poliuretano poliol
que comprende restos cíclicos, con la condición de que la Tg del
poliuretano poliol sea más alta que la Tg del poliéster poliol, y
que varíe entre 0 y 100ºC.
La presente invención proporciona también
composiciones de revestimiento, preferiblemente composiciones de
revestimiento de alto contenido en sólidos, que comprenden los
aglutinantes formadores de películas del tipo descrito
anteriormente, y un reticulador. Además, la presente invención
proporciona una composición de revestimiento para el reacabado,
particularmente adecuada para el reacabado de vehículos. También se
proporciona un procedimiento para curar la composición de
revestimiento de la invención actual.
El documento AU 91685/82 (equivalente al
documento US 4.419.407) describe una composición de revestimiento
termoendurecible que comprende un poliéster poliol que tiene restos
cíclicos y un poliuretano poliol. El poliuretano poliol, en esta
publicación, es un producto de reacción de un poliol de alto peso
molecular y un compuesto de poliisocianato. La Tg del poliuretano
poliol es más baja que la Tg del poliéster poliol. El poliuretano
poliol actúa así como plastificante. Por consiguiente, las
composiciones de revestimiento se secan lentamente y producen
películas flexibles pero blandas. Se describen composiciones de
revestimiento similares en el documento US 4.859.473, el documento
US 4.410.667 y el documento US 4.410.668.
La solicitud de patente europea 0 561 152
describe una composición de revestimiento que comprende un poliéster
poliol y, opcionalmente, un poliuretano poliol. Este poliuretano
poliol se pone de ejemplo sólo como un producto de reacción de una
poliamina y un carbonato, que tiene un número de hidroxilo de 400 a
800. El poliuretano poliol actúa como diluyente reactivo.
Además, se han localizado publicaciones que
describen composiciones de revestimiento que comprenden poliuretano
polioles pero no poliéster polioles: documentos
EP-A-0 530 806,
EP-A-0 409 300,
EP-A-409 301, y
EP-A-0 455 291. Finalmente, los
documentos US 4.859.791 y GB 1.037.941 describen composiciones de
revestimiento que comprenden poliéster polioles pero no en
combinación con un poliuretano poliol.
Sorprendentemente, en la invención actual se ha
encontrado también que aunque la Tg del poliuretano poliol sea más
alta que la del poliéster poliol, no se necesitan grandes cantidades
de disolvente para disminuir la viscosidad de la composición de
revestimiento. Por consiguiente, se puede obtener una composición de
revestimiento de alto contenido en sólidos.
Preferiblemente, la Tg del poliéster poliol varía
entre -20 y 20ºC, más preferiblemente -10 y 10ºC, y la Tg del
poliuretano poliol varía entre 20 y 90ºC. La Tg se mide como se
explica en los Ejemplos. La diferencia en Tg entre la Tg del
poliuretano poliol y la Tg del poliéster poliol es, preferiblemente,
al menos 10ºC, más preferiblemente, al menos 20ºC, lo más
preferiblemente, al menos 30ºC.
Preferiblemente, el aglutinante formador de
películas comprende de 50 a 95% en peso del poliéster poliol, más
preferiblemente de 65 a 90% en peso, y de 50 a 5% en peso del
poliuretano poliol, más preferiblemente de 35 a 10% en peso.
Preferiblemente, el aglutinante formador de
películas acorde con la invención actual comprende un poliéster
poliol ramificado. Más preferiblemente, el poliéster poliol
ramificado es el producto de reacción de
- (a)
- al menos un ácido policarboxílico cicloalifático o derivados suyos,
- (b)
- al menos un triol C_{3-12}, y
- (c)
- opcionalmente, uno o más monoalcohol, poliol, ácido policarboxílico aromático, ácido policarboxílico alifático acíclico, ácido monocarboxílico o éster glicidílico de ácido monocarboxílico.
Los poliéster polioles particularmente adecuados
para los aglutinantes formadores de películas y las composiciones de
revestimiento de la presente invención tienen un peso molecular (Mn)
que varía entre 500 y 3000, preferiblemente entre 750 y 2500,
determinado por cromatografía de permeación en gel usando
poliestireno o propilenglicol como patrón. El grado de dispersión
molecular, es decir, la relación entre Mn y Mw, está preferiblemente
en el intervalo de 1,1 a 5, siendo particularmente preferidos los
intervalos entre 1,5 y 3. El valor ácido del poliéster poliol está
preferiblemente por debajo de 30, lo más preferiblemente por debajo
de 20. Los valores de hidroxilo adecuados están en el intervalo de
75 a 300, preferiblemente de 100 a 250.
Los poliéster polioles se preparan usando
técnicas convencionales. Los reaccionantes y las relaciones molares
de los reaccionantes se eligen de tal manera que proporcionan un
producto de reacción que tiene varios grupos hidroxilo residuales.
Típicamente, los poliéster polioles se forman introduciendo los
componentes carboxílicos e hidroxílicos en un recipiente de
polimerización adecuado, y calentando la mezcla de reacción bajo una
atmósfera inerte hasta entre 150 y 260ºC, con retirada del agua de
condensación. La reacción se puede llevar a cabo en presencia de un
catalizador de esterificación, y se considera completa cuando se
obtienen los valores de hidroxilo y ácido adecuados.
Los poliéster polioles poseen preferiblemente una
estructura ramificada. Los poliésteres ramificados se obtienen
convencionalmente mediante la condensación de ácidos
policarboxílicos o derivados reactivos suyos, tales como los
correspondientes anhídridos o ésteres de alquilos inferiores, con
polialcoholes, cuando al menos uno de los reaccionantes tiene una
funcionalidad de al menos 3.
El poliéster poliol debe contener una cantidad de
restos cíclicos lo suficientemente alta para proporcionar
revestimientos de dureza considerable. Preferiblemente, estos restos
cíclicos pertenecen a los componentes policarboxílicos, y son
proporcionados por ácidos policarboxílicos cicloalifáticos y/o
aromáticos, o derivados reactivos de ellos. Para comunicar una
dureza suficiente, la relación molar de los ácidos policarboxílicos
alifáticos acíclicos al total de los ácidos policarboxílicos es
preferiblemente menor que 0,3:1, más preferiblemente menor que
0,1:1. Además, la relación molar de los ácidos policarboxílicos
cicloalifáticos al total de los ácidos policarboxílicos está
típicamente en el intervalo de 0,3:1 a 1:1, más preferiblemente de
0,45:1 a 1:1.
Los ejemplos de ácidos policarboxílicos
cicloalifáticos adecuados o derivados reactivos suyos son el ácido
tetrahidroftálico, anhídrido tetrahidroftálico, ácido
hexahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, ácido
metilhexahidroftálico, anhídrido metilhexahidroftálico,
dicarboxilato de dimetilciclohexano, ácido
1,4-ciclohexanodi-carboxílico, ácido
1,3-ciclohexanodicarboxílico, y mezclas de ellos. Se
prefieren el anhídrido hexahidroftálico y el ácido
1,4-ciclohexanodicarboxílico.
Los ejemplos de ácidos policarboxílicos
aromáticos y derivados reactivos suyos son el ácido ftálico,
anhídrido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido
5-terc-butilisoftálico, anhídrido
trimelítico, y mezclas de ellos.
Los ejemplos de ácidos policarboxílicos
alifáticos acíclicos o intermedios reactivos suyos son el ácido
maleico, anhídrido maleico, ácido fumárico, ácido succínico,
anhídrido succínico, anhídrido dodecenilsuccínico, succinato de
dimetilo, ácido glutárico, ácido adípico, adipato de dimetilo, ácido
azelaico, y mezclas de ellos. Se prefiere el ácido adípico.
Opcionalmente, se usa hasta 20% en peso de ácido policarboxílico
alifático acíclico en la preparación del poliéster poliol.
Entre los reaccionantes usados para producir el
poliéster poliol también hay, preferiblemente, hasta 40% en peso de
ácidos monocarboxílicos, basado en todos los monómeros usados para
la preparación del poliéster poliol, preferiblemente ácidos
monocarboxílicos C_{4}-C_{18}. Más
preferiblemente, se usa de 5 a 30% en peso de ácidos
monocarboxílicos.
Los ejemplos de ácidos monocarboxílicos
C_{4}-C_{18} incluyen el ácido piválico, ácido
hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido
2-etilhexanoico, ácido isononanoico, ácido
decanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido
isoesteárico, ácido esteárico, ácido hidroxiesteárico, ácido
benzoico, ácido
4-terc-butilbenzoico, y mezclas de
ellos.
Los uno o más polialcohol(es)
reaccionante(s) usado(s) para formar el poliéster
pueden ser cíclicos o acíclicos, o una mezcla de ellos. Los trioles
son polialcoholes preferidos. Se pueden usar como único componente
alcohólico, pero también se pueden preparar poliésteres adecuados a
partir de mezclas de trioles o de mezclas de uno o más trioles con
otras composiciones que contienen OH, tales como monoalcoholes,
dioles, tetraoles, y mezclas de ellos. Preferiblemente, se usa de 10
a 60% en peso de triol en la preparación del poliéster poliol, más
preferiblemente de 20 a 50% en peso, lo más preferiblemente de 30 a
40% en peso.
Son trioles adecuados los trioles
C_{3}-C_{12}. Los ejemplos de trioles son el
trimetilolpropano, trimetiloletano, glicerol, y
1,2,6-hexanotriol. Se prefieren el trimetilolpropano
y el trimetiloletano.
Son dioles adecuados los dioles
C_{2}-C_{15}. Los ejemplos de dioles son el
etilenglicol, 1,2-propilenglicol,
1,3-propilenglicol,
2-metilpropano-1,3-diol,
neopentilglicol,
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
ciclohexano-1,4-dimetanol, el
monoéster del neopentilglicol y el ácido hidroxipiválico, Bisfenol A
hidrogenado, 1,5-pentanodiol,
3-metil-pentanodiol,
1,6-hexanodiol,
2,2,4-trimetilpentano-1,3-diol,
y ácido dimetilolpropiónico. Se prefieren el neopentilglicol,
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
ciclohexano-1,4-dimetanol, ácido
dimetilolpropiónico, y el monoéster del neopentilglicol y el ácido
hidroxipiválico. Se puede usar hasta 20% en peso del diol en la
preparación del poliéster poliol.
Son tetraoles adecuados los tetraoles
C_{4}-C_{12}. Los ejemplos de tetraoles son el
pentaeritritol y el di-trimetilolpropano. Se puede
usar hasta 20% en peso del tetraol en la preparación del poliéster
poliol.
Son monoalcoholes adecuados, por ejemplo, los
monoalcoholes C_{6}-C_{18}. Los ejemplos
específicos son el ciclohexanol, 2-etilhexanol,
alcohol estearílico, y
4-terc-butilciclohexanol. Se puede
usar hasta 20% en peso del monoalcohol en la preparación del
poliéster poliol.
Para formar el poliéster, se puede usar también
una combinación de triol y ácido monocarboxílico en la forma de
ésteres glicidílicos, formados previamente, de ácidos
monocarboxílicos C_{5}-C_{15}, por ejemplo, los
ésteres glicidílicos de ácidos monocarboxílicos
C_{9}-C_{11} ramificados, disponibles
comercialmente como Cardura E10, de Shell.
Los poliuretano polioles para los aglutinantes
formadores de películas y las composiciones de revestimiento de la
invención tienen al menos un resto cíclico. Preferiblemente, los
poliuretano polioles tienen un número de hidroxilo por debajo de
350, más preferiblemente en el intervalo de 50 a 350, incluso más
preferiblemente en el intervalo de 50 a 250. Además, la temperatura
de transición vítrea, Tg, del poliuretano poliol es más alta que la
Tg del poliéster poliol.
El poliuretano poliol puede ser, por ejemplo, el
producto de reacción de un poliisocianato de 2- a
5-funcional y un polialcohol que tenga al menos 2
grupos hidroxilo, o el producto de reacción de una poliamina y un
carbonato cíclico. Los reaccionantes y las relaciones molares de los
reaccionantes se eligen de tal manera que proporcionan un producto
de reacción que tiene varios grupos hidroxilo residuales. Los restos
cíclicos en el poliuretano poliol pueden ser aromáticos,
cicloalifáticos, heterocíclicos o mezclas de ellos. Aunque están
dentro del alcance de la invención unos poliuretano polioles que
tienen los restos cíclicos únicamente en el(los)
reaccionante(s) polialcohólico(s), se prefiere que los
restos cíclicos estén presentes en el(los)
reaccionante(s) de isocianato del poliuretano. También son
poliuretanos preferidos aquellos en los que tanto el(los)
reaccionante(s) de isocianato como el(los)
reaccionante(s) polialcohólico(s) contienen
estructuras cíclicas.
El poliisocianato de 2- a
5-funcional es, preferiblemente, diisocianato de
isoforona, diisocianato de tetrametilxilileno,
metilen-bis(4-ciclohexilisocianato),
di-isocianato de norbornano, isocianurato trímero de
diisocianato de isoforona, el producto de reacción de 3 moles de
diisocianato de m-tetrametilxilileno con 1 mol de
trimetilolpropano, el producto de reacción de 3 moles de
diisocianato de tolueno con 1 mol de trimetilolpropano, diisocianato
de tolueno, el isocianurato de diisocianato de hexametileno, el
uretdion de diisocianato de isoforona, el uretdion de diisocianato
de hexametileno, el alofanato de diisocianato de hexametileno, y
mezclas de ellos. Son particularmente preferidos el isocianurato
trímero de diisocianato de isoforona, el
metilen-bis(4-ciclohexilisocianato),
y el producto de reacción de 3 moles de diisocianato de
m-tetrametilxilileno con 1 mol de trimetilolpropano.
Preferiblemente, se usa de 20 a 80% en peso de poliisocianato en la
preparación del poliuretano poliol, más preferiblemente de 30 a 70%
en peso.
El polialcohol se selecciona preferiblemente del
grupo de los dioles y trioles.
El diol se selecciona preferiblemente del grupo
del etilenglicol, 1,2-propanodiol,
1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol,
2-metil-1,3-propanodiol,
2-etil-2-butil-1,3-propanodiol,
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
2-etil-1,3-hexanodiol,
neopentilglicol, ciclohexanodimetanol, Bisfenol A hidrogenado y
mezclas de ellos. También son dioles preferidos unos condensados de
bajo peso molecular (Mn<500) de ácidos carboxílicos y dioles
monoméricos, por ejemplo, los preparados a partir de 1 mol de
anhídrido hexahidroftálico y 2 moles de
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol.
Se usa hasta 70% en peso de diol, preferiblemente de 20 a 65% en
peso.
Los trioles preferidos para el uso como
polialcohol son el glicerol, trimetilolpropano, trimetiloletano o
mezclas de ellos. Se puede usar hasta 25% en peso de trioles,
preferiblemente de 1 a 20% en peso.
Se puede usar hasta un 30% en peso opcional de
reaccionante(s) adicional(es) para la preparación del
poliuretano poliol, tales como monoalcoholes
C_{1}-C_{18}, con lo cual la relación molar de
componente monoalcohólico a diol y/o triol es menor que 2,
compuestos de monoamina primaria o secundaria
C_{2}-C_{25}, sustituidos opcionalmente con un
grupo hidroxilo, con lo cual la relación molar de la monoamina al
diol y/o triol es más baja que 2, y compuestos de diamina
C_{2}-C_{25} que comprenden grupos amina
primarios y/o secundarios, con lo cual la relación molar de la
diamina al diol y/o triol es más baja que 2.
Son monoalcoholes adecuados, por ejemplo, el
metanol, etanol, butanol, 2-etilhexanol,
ciclohexanol, alcohol bencílico, alcohol estearílico y mezclas de
ellos.
Son monoaminas adecuadas, por ejemplo, la
butilamina, dibutilamina, isopropanolamina,
N-metiletanolamina, bencilamina, y mezclas de
ellas.
Son diaminas adecuadas, por ejemplo, la
isoforonadiamina, ciclohexanodiamina, propilendiamina, piperazina,
aminoetilpiperazina, y mezclas de ellas.
Para la preparación del poliuretano poliol, la
relación de los grupos hidroxilo y, opcionalmente, los grupos amina,
a los grupos isocianato varía entre 1,2 y 3.
Se prefiere que el peso molecular medio numérico
(Mn) del poliuretano poliol sea menor que 5000, los más preferidos
son poliuretano polioles que tienen un Mn menor que 3000,
determinado por cromatografía de permeación en gel usando
poliestireno o polipropilenglicol como patrón. El grado de
dispersión molecular, es decir, la relación de Mn a Mw, está
preferiblemente en el intervalo de 1,1 a 5, siendo particularmente
preferidos los intervalos de 1,1
a 3.
a 3.
La síntesis de los poliuretano polioles de la
invención se lleva a cabo preferiblemente a una temperatura de 125ºC
o menor, lo más preferiblemente en el intervalo de 15ºC a 100ºC. Se
pueden hacer reaccionar los componentes, opcionalmente, en presencia
de un catalizador de poliuretanos, por ejemplo, compuestos orgánicos
de estaño, tales como el dilaurato de dibutilestaño, o una amina
terciaria, tal como la trietilendiamina.
Una realización de la invención es una
composición de revestimiento que comprende un aglutinante formador
de películas como el descrito anteriormente y un reticulador.
Típicamente, el reticulador está presente como de 20 a 80% en peso
de las composiciones de revestimiento sobre los sólidos,
preferiblemente de 20 a 60% en peso sobre los sólidos, más
preferiblemente de 20 a 40% en peso sobre los sólidos.
El contenido en sólidos de la composición de
revestimiento es típicamente de 30 a 80% en peso, preferiblemente de
50 a 70% en peso.
Una realización adicional de la invención actual
es un procedimiento para curar una composición de revestimiento del
tipo descrito anteriormente. Típicamente, el curado se produce a
entre 0ºC y 80ºC. Sin embargo, el procedimiento se puede llevar a
cabo a temperaturas más altas. Se desean, frecuentemente,
temperaturas más altas cuando el reticulador está bloqueado.
Son ejemplos de reticuladores adecuados los
poliisocianatos, así como otros agentes de reticulación reactivos
con los grupos hidroxilo, tales como poliisocianatos bloqueados y/o
resinas aminoplásticas, y mezclas de ellos.
Los poliisocianatos útiles en la presente memoria
comprenden compuestos que tienen dos o más grupos isocianato. Los
ejemplos de poliisocianatos adecuados incluyen poliisocianatos
monoméricos, así como ureas, biurets, alofanatos, dímeros de
uretdion y trímeros de isocianurato de compuestos isocianato, y
mezclas de ellos. Se puede usar cualquier poliisocianato orgánico
adecuado, tal como un poliisocianato alifático, cicloalifático,
aralifático o aromático, bien en solitario o bien en mezclas de dos
o más.
Los isocianatos aromáticos adecuados incluyen
diisocianato de tolueno, el aducto de 3 moles de diisocianato de
tolueno y 1 mol de trimetilolpropano (disponible comercialmente en
Bayer como Desmodur L) y 4,4'-diisocianato de
difenilmetano (DIM).
Los poliisocianatos cicloalifáticos adecuados
incluyen
metilen-bis(4-ciclohexilisocianato),
diisocianato de isoforona, y el isocianurato trímero de diisocianato
de isoforona (disponible en Hüls como Vestanat T1890).
Los poliisocianatos alifáticos adecuados incluyen
diisocianato de hexametileno, diisocianato de norbornano,
diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno, el
uretdion dímero de diisocianato de hexametileno, el alofanato de
diisocianato de hexametileno, el biuret de diisocianato de
hexametileno, y el isocianurato trímero de diisocianato de
hexame-
tileno.
tileno.
Los ejemplos de poliisocianatos aralifáticos
incluyen diisocianato de para- y metatetrametilxilileno,
diisocianato de xileno, y el aducto de diisocianato de
m-tetrametilxilileno (3 moles) y trimetilolpropano
(1 mol).
Son poliisocianatos particularmente preferidos el
biuret de diisocianato de hexametileno, el uretdion dímero de
diisocianato de hexametileno, el alofanato de diisocianato de
hexametileno, el isocianurato trímero de diisocianato de
hexametileno, el isocianurato trímero de diisocianato de isoforona,
el aducto de 3 moles de diisocianato de
m-tetrametilxilileno y 1 mol de trimetilolpropano,
el aducto de 3 moles de diisocianato de tolueno y 1 mol de
trimetilolpropano, y mezclas de ellos.
La relación NCO:OH de la composición de
revestimiento varía entre 0,5 y 3, preferiblemente entre 0,75 y 2,
más preferiblemente entre 0,75 y 1,5.
Las composiciones de revestimiento contienen,
usualmente, uno o más catalizadores, y, opcionalmente, uno o más
retardadores. Son catalizadores bien conocidos, para la reacción de
los polioles y los endurecedores de poliisocianato, compuestos de
organoestaño, tales como el dilaurato de dibutilestaño, y compuestos
de aminas terciarias, tales como la trietilendiamina. Los
retardadores conocidos para la misma reacción son compuestos tales
como la pentanodiona, ácido acético, alcoholes terciarios y
mercaptocompuestos.
Las composiciones de revestimiento de la
invención se aplican típicamente por rociado, pero también se pueden
utilizar otros métodos de aplicación conocidos, por ejemplo,
aplicación con brocha, inmersión, o aplicación con rodillo. Para
conseguir una formulación y una viscosidad de aplicación adecuadas,
se pueden añadir disolventes. Los disolventes adecuados incluyen
disolventes hidrocarbonados alifáticos, cicloalifáticos y
aromáticos, disolventes oxigenados, tales como el acetato de etilo,
acetato de butilo, acetato de hexilo, propionato de etoxietilo,
acetato del éter monometílico del propilenglicol, acetona,
metiletilcetona, metilamilcetona, etilamilcetona, éter monometílico
del propilenglicol, y mezclas de estos y/o otros disolventes.
Las composiciones de revestimiento también pueden
contener pigmentos. Se pueden usar pigmentos inorgánicos, así como
orgánicos. Se pueden usar también aditivos típicos en las
composiciones de revestimiento de la invención actual, que incluyen
tensioactivos, antioxidantes, absorbentes de la luz ultravioleta,
estabilizantes, dispersantes del pigmento, agentes de control de la
reología y agentes de nivelación.
La composición de revestimiento de la presente
invención se puede aplicar a cualquier sustrato. El sustrato puede
ser, por ejemplo, metal, plástico, madera, vidrio o cualquier capa
de revestimiento. La otra capa de revestimiento puede estar
comprendida de la composición de revestimiento de la invención
actual, o puede ser una composición de revestimiento diferente. Las
composiciones de revestimiento de la invención actual muestran una
utilidad particular como revestimientos transparentes
(revestimientos sobre la base), revestimientos superiores
pigmentados, imprimadores, y cargas. Las composiciones son
particularmente adecuadas para reacabar vehículos de motor y
vehículos de transporte, y en el acabado de grandes vehículos de
transporte, tales como trenes, camiones, autobuses y aviones.
Los métodos de ensayo usados en los ejemplos se
describen más adelante.
Las medidas de viscosidad para los poliéster
polioles y los poliuretano polioles preparados se llevaron a cabo en
un viscosímetro de rotación Epprecht, modelo Rheomat 15 (de
Contraves AG) usando un eje C a una velocidad de cizallamiento de
3,85 s^{-1}.
Las medidas de la Tg se llevaron a cabo como
sigue. Se secó una muestra de un polímero durante 16 horas a 100ºC
en un horno de vacío. En una copa DSC (calorimetría de barrido
diferencial) estándar de aluminio se colocaron de 4 a 5 mg del
polímero seco. El análisis de la muestra tuvo lugar en el MDSC 2950,
de TA Instruments. La curva de calor para el poliéster poliol fue de
-50 a 150ºC, a una velocidad de 5ºC/min. La curva de calor para el
poliuretano poliol fue de 0 a 150ºC, a una velocidad de 5ºC/min.
La viscosidad de las composiciones de
revestimiento se midió en una copa de fluidez DIN número 4, según
DIN 53211-1987. La viscosidad se informa en
segundos.
Vida de la mezcla: para los propósitos de esta
descripción, la vida de la mezcla es el tiempo entre la mezcla
inicial de todos los componentes y la duplicación de la viscosidad
(basado en la viscosidad inicial en el momento de la mezcla).
Secado: un revestimiento está "seco al
polvo" cuando una bolita de lana de algodón, dejada caer en la
pintura, puede ser retirada fácilmente al soplar. Un revestimiento
está "seco al tacto" cuando la marca que deja el pulgar
firmemente apretado desaparece después de 1 ó 2 minutos.
Dureza: La dureza se midió usando ISO 1522, con
la excepción de que se usó una lámina de acero, tratada como se
indica en los ejemplos, en lugar de una lámina de vidrio.
Brillo: El brillo se mide según ISO 2813:1994. El
brillo se expresa en unidades de Brillo.
Capacidad de retener el esmalte (CRE): la CRE es
una determinación de la apariencia visual total. Un jurado de al
menos 3 personas valora la apariencia visual de cada ejemplo en una
escala de 1 a 10 (1 = apariencia muy mala, 10 = apariencia
excelente). La determinación tiene en cuenta brillo, formación de
arrugas, nivelación y claridad de imagen/distinción de imagen. El
número medio dará la CRE.
Resistencia a los disolventes: se expusieron las
muestras a gasolina, xileno o metiletilcetona. El tiempo requerido
para reblandecer la película de pintura hasta una dureza por el
ensayo del lápiz de 2b da la resistencia. Las medidas se llevan a
cabo después de 1 y/o 7 días de secado.
Flexibilidad: la flexibilidad se mide según ISO
1520. La profundidad de impacto da un valor para la
flexibilidad.
Pulibilidad: una superficie de 10 x 5 cm se lija
con papel de lija SF (disponible en 3M), después se pule a mano con
lana de algodón y Finess it (disponible en 3M). Después de limpiar
la superficie con el desengrasante M600 (disponible en Akzo Nobel
Coatings, Sassenheim, Holanda) se mide el brillo a 20º. Comparado
con el valor del brillo sin tratar (original) la ganancia de
porcentaje de brillo da un valor para la pulibilidad.
La distinción de imagen (DDI) se determina
proyectando una imagen patrón (original) sobre un revestimiento con
un Portable Distinctness of Reflected Image Meter, nº 1792, de Ati
Systems Inc. La nitidez de la imagen reflejada y de la imagen
original se compara. Si la imagen reflejada es (casi) tan nítida
como la imagen original, la DDI del revestimiento es alto. Si la
imagen reflejada es mucho menos nítida que la imagen original, la
DDI del revestimiento es bajo.
En un reactor de 10 litros dotado de un agitador,
termómetro, separador de agua Dean-Stark, columna
rellena y tubo de entrada de nitrógeno se introdujeron:
680 g de
1,4-dimetanolciclohexano,
2873 g de anhídrido hexahidroftálico, y
1595 g de ácido
3,5,5-trimetilhexanoico (ácido isononanoico).
Los contenidos, con agitación y bajo una
atmósfera de nitrógeno, fueron calentados hasta 165ºC y mantenidos a
esta temperatura durante 2 horas.
Posteriormente, se añadieron 2532 g de
trimetilolpropano al reactor, y la temperatura de la mezcla de
reacción fue elevada hasta 230ºC. El agua de reacción fue retirada
por destilación a una velocidad tal que la temperatura en la parte
superior de la columna rellena no excedió de 102ºC, y la reacción se
ejecutó a 230ºC hasta que se hubieron recogido 460 g de agua.
La mezcla de reacción fue enfriada entonces hasta
175ºC, y la columna rellena fue sustituida por una columna Vigreux
sin relleno. Después de la adición de 400 g de xileno, la reacción
continuó azeotrópicamente bajo retorno de xileno hasta que se obtuvo
un valor ácido de 9,3 (mg KOH/G) en el producto de reacción
sólido.
Después, la mezcla de reacción fue enfriada hasta
180ºC, y se añadieron 320 g del éster glicidílico de un ácido
decanomonocarboxílico ramificado disustituido en 1,1 (disponible
comercialmente bajo la designación comercial Cardura E, de Shell).
La mezcla de reacción fue mantenida a 180ºC durante un periodo de 2
horas, después enfriada hasta 130ºC y diluida con xileno.
Se obtuvo una disolución de un poliéster poliol
que tenía un contenido en sólidos de 70%, una vioscosidad de 580
mPa.s a 20ºC, un valor ácido de 0,2, un número de hidroxilo de 160,
un Mn de 1090 y un Mw de 3140 (medidos por cromatografía de
permeación en gel usando poliestireno como patrón). El poliéster
poliol tuvo una Tg de -3ºC.
En un recipiente de reacción de fondo redondo, de
10 litros, equipado con un agitador, columna rellena, condensador,
camisa calefactora, termómetro, y entrada de nitrógeno, se
introdujeron
2608 g de anhídrido hexahidroftálico,
2981 g de trimetilolpropano,
2015 g de ácido isononanoico,
195 g de anhídrido ftálico, y
9,2 g de una disolución acuosa que comprendía
ácido fosfórico 85%.
La mezcla de reacción fue calentada bajo una
corriente de nitrógeno de 10 litros/hora. La temperatura de la
mezcla fue elevada de manera gradual hasta 240ºC. El agua de
reacción fue retirada por destilación a una velocidad tal que la
temperatura en la parte superior de la columna rellena no excedió de
103ºC. Después de que la reacción fue ejecutada a 240ºC durante una
hora, la corriente de nitrógeno fue incrementada hasta 50
litros/hora y la reacción continuó a 240ºC hasta que se alcanzó un
valor ácido de 9,3. La mezcla de reacción fue enriada entonces hasta
130ºC y diluida con 1817 g de acetato de butilo.
Se obtuvo una disolución de un poliéster poliol
que tenía un contenido en sólidos de 80,5%, una viscosidad de 7,5
Pa.s a 20ºC, un valor ácido de 9,3, y un valor de hidroxilo de 145,
ambos basados en sólidos. El poliéster poliol tuvo una Tg de -2ºC.
El poliéster poliol tuvo un Mn de 1900 y un Mw de 4500 (medidos por
cromatografía de permeación en gel usando poliestireno como
patrón).
Se preparó un poliéster poliol en un recipiente
de reacción de 5 litros, según la configuración de equipamiento y
los procedimientos del Ejemplo 2, usando:
683 g de anhídrido ftálico,
1483 g de trimetilolpropano,
979 g de ácido isononanoico, y
4,47 g de una disolución acuosa que comprendía
ácido fosfórico 85%, y
886 g de acetato de butilo.
Se obtuvo una disolución de un poliéster poliol
que tenía un contenido en sólidos de 80,1%, una viscosidad de 8,75
Pa.s a 20ºC, un valor ácido de 10,4 y un valor de hidroxilo de 157,
ambos basados en sólidos. El poliéster poliol tuvo una Tg de 3ºC. El
poliéster poliol tuvo un Mn de 1790 y un Mw de 3350 (medidos por
cromatografía de permeación en gel usando poliestireno como
patrón).
Se preparó un poliéster poliol en un recipiente
de reacción de 5 litros según la configuración de equipamiento y los
procedimientos del Ejemplo 2, usando:
1290 g de anhídrido hexahidroftálico,
403 g de ciclohexanodimetanol
1366 g de trimetilolpropano,
442 g de ácido isononanoico, y
1090 g de acetato de butilo.
Se obtuvo una disolución de un poliéster poliol
que tenía un contenido en sólidos de 74,3%, una viscosidad de 2,0
Pa.s a 20ºC, un valor ácido de 2,6 y un valor de hidroxilo de 285,
ambos basados en sólidos. El poliéster poliol tuvo una Tg de -3ºC.
El poliéster poliol tuvo un Mn de 650 y un Mw de 1180 (medidos por
cromatografía de permeación en gel usando polipropilenglicol como
patrón).
En un recipiente de reacción de fondo redondo, de
dos litros, equipado como en el Ejemplo 2, se introdujeron
426 g de
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
440 g de acetato de butilo, y
0,11 g de dilaurato de dibutilestaño.
La mezcla fue calentada bajo una atmósfera de
nitrógeno hasta 55ºC. Después, se añadieron 934 g de una disolución
al 70% en acetato de butilo del isocianurato trímero de diisocianato
de isoforona (disponible como Vestanat T 1890 E, de Hüls) durante un
periodo de 60 minutos. Durante esta adición, no se dejó que la
temperatura excediera de 70ºC. Después de la adición completa, la
mezcla fue hecha reaccionar posteriormente a 70ºC, hasta que el
contenido en NCO, calculado sobre los ingredientes sólidos, cayó por
debajo de 0,1% en peso. Después de enfriar, se obtuvo una disolución
transparente de un poliuretano poliol que tenía una viscosidad
(20ºC) de 2,8 Pa.s, un contenido en sólidos de 60,8% (determinado a
150ºC durante 60 minutos) y un valor de hidroxilo de 136 calculado
en sólidos. Usando poliestireno como patrón, la cromatografía de
permeación en gel (GPC) indicó un Mn de 1300 y un Mw de 1800. El
poliuretano poliol tuvo una Tg de 81ºC.
En un recipiente de reacción de fondo redondo, de
2 litros, equipado de la misma manera que el descrito en el Ejemplo
5, se preparó un poliuretano poliol a partir de
320 g de
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
134 g de trimetilolpropano,
303 g de acetato de butilo, y
0,12 g de dilaurato de dibultilestaño.
Después, se añadieron 1050 g de Vestanat 1890 E
durante un periodo de 60 minutos. Durante esta adición, no se dejó
que la temperatura excediera de 70ºC, hasta que el contenido en NCO,
calculado sobre los ingredientes sólidos, cayó por debajo de 0,1% en
peso. Después de enfriar, se obtuvo una disolución transparente de
un poliuretano poliol que tenía un contenido en sólidos de 60,5%,
una viscosidad de 10 Pa.s a 20ºC, y un valor de hidroxilo de 155,
calculado sobre los sólidos. La GPC indicó un Mn de 1150 y un Mw de
2000, con poliestireno como patrón. El poliuretano poliol tuvo una
Tg de 82ºC.
Se preparó un poliuretano poliol, según la
configuración del equipo y los procedimientos del Ejemplo 5,
usando
627 g de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
563 g de
4,4'-metilen-bis-(ciclohexilisocianato),
disponible comercialmente en Bayer como Desmodur W,
297 g de acetato de butilo, y
0,12 g de dilaurato de dibutilestaño.
Al enfriar la mezcla de reacción después de que
el contenido en NCO, calculado sobre los ingredientes sólidos, hubo
caído por debajo de 0,1%, dio un producto semisólido que tenía un
contenido en sólidos de 80,2% y un valor de hidroxilo de 202,
calculado sobre los sólidos. La GPC indicó un Mn de 750 y un Mw de
900, con poliestireno como patrón. El, poliuretano poliol tuvo una
Tg de 36ºC.
Se preparó un poliuretano poliol según la
configuración del equipo y los procedimientos del Ejemplo 5,
usando
361 g de
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
900 g de una disolución 80%, en una mezcla 50/50
de acetato de butilo y metiletilcetona, del producto de adición de 1
mol de trimetilolpropano y 3 moles de diisocianato de
tetrametilxilileno (disponible comercialmente en Cytek como Cythane
3160),
540 g de acetato de butilo, y
0,11 g de dilaurato de dibutilestaño.
Se obtuvo una disolución incolora de un
poliuretano poliol que tenía un contenido en sólidos de 60,5%, una
viscosidad de 2,2 Pa.s a 20ºC y un valor de hidroxilo de 117,
calculado sobre los sólidos. La resina tuvo una Tg de 60ºC.
Se preparó un poliuretano poliol según la
configuración del equipo y los procedimientos del Ejemplo 5,
usando
762 g de una disolución 76%, en acetato de
butilo, de un poliéster diol de bajo peso molecular preparado a
partir de anhídrido hexahidroftálico (1 mol) y
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol
(2 moles) y que tenía un valor ácido de 4,2,
454 g de Vestanat 1890 E,
433 g de acetato de butilo, y
0,30 g de dilaurato de dibutilestaño.
Se obtuvo una disolución de un poliuretano poliol
que tenía un contenido en sólidos de 49,4%, un valor ácido de 2,3 y
un valor de hidroxilo de 105, calculado sobre la resina sólida, una
viscosidad de 0,32 Pa.s, un Mn de 1010 y un Mw de 1480. Se usó
polipropilenglicol como patrón para la cromatografía de permeación
en gel. La resina tuvo una Tg de 24ºC.
Se preparó un poliuretano poliol en un recipiente
de reacción de 1 litro, según la configuración y los procedimientos
del Ejemplo 5, usando
161 g de
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
398 g de Vestanat T 1890 E,
240 g de acetato de butilo, y
0,06 g de dilaurato de dibutilestaño.
Se obtuvo una disolución de un poliuretano poliol
que tenía un contenido en sólidos de 55%, un valor de hidroxilo de
110, calculado sobre la resina sólida, una viscosidad de 1,1 Pa.s a
23ºC, un Mn de 1170 y un Mw de 2370. Se usó polipropilenglicol como
patrón para la cromatografía de permeación en gel. El poliuretano
poliol tuvo una Tg de 86ºC.
En un recipiente de reacción de fondo redondo, de
1 litro, equipado de la misma manera que el descrito en el Ejemplo
5, se introdujeron
\newpage
101 g de alcohol bencílico,
67 g de acetato de butilo, y
0,05 g de dilaurato de dibutilestaño.
Después de calentar esta mezcla bajo una
atmósfera de nitrógeno hasta 55ºC, se añadieron 494 g de Vestanat
T1890 E durante un periodo de 60 minutos. Durante esta adición, no
se dejó que la temperatura excediera de 70ºC. Después de la adición
completa, se añadieron 124 g de acetato de butilo y la mezcla de
reacción fue calentada posteriormente a 70ºC durante un periodo de 2
horas. Después, se añadieron 63 g de trimetilolpropano, y la mezcla
de reacción fue mantenida adicionalmente a 70ºC hasta que el
contenido en NCO cayó por debajo de 0,1%.
Se obtuvo una disolución transparente de un
poliuretano poliol que tenía un contenido en sólidos de 60,9%, un
valor de hidroxilo de 103, calculado sobre la resina sólida, una
viscosidad de 3,35 Pa.s a 20ºC, un Mn de 1000 y un Mw de 1550. Se
usó polipropilenglicol como patrón para la cromatografía de
permeación en gel. El poliuretano poliol tuvo una Tg de 83ºC.
Ejemplos
12-16
Ejemplos comparativos
A-B
Los Ejemplos 12-16 proporcionan
ejemplos de composiciones de revestimiento sin pigmentar acordes con
la presente invención. Los Ejemplos A y B proporcionan composiciones
de revestimiento sin pigmentar comparativas. Los Ejemplos
12-16 y los Ejemplos Comparativos A y B se
formularon como se detalla en la Tabla I.
^{1} Diluyente 1 = metilamilcetona:etilamilcetona en una mezcla 1:1 | |
^{2} \begin{minipage}[t]{148mm} Diluyente 2 = acetato de butilo: Solvesso 100: acetato del éter monometílico del propilenglicol en una mezcla 1:1:1 \end{minipage} | |
^{3} BYK 306: un aditivo de silicona para la nivelación disponible en BYK Chemie, Wesel, Alemania. | |
^{4} \begin{minipage}[t]{148mm} Desmodur N 3390: un triisocianurato basado en diisocianato de hexametileno, disponible en Bayer AG, 90% de sólidos en acetato de butilo \end{minipage} | |
^{5} \begin{minipage}[t]{148mm} Desmodur N75: un poliisocianato de tipo biuret basado en diisocianato de hexametileno, disponible en Bayer AG, 75% de sólidos en acetato del éter monometílico del propilenglicol/xileno (1/1). \end{minipage} | |
^{6} El poliéster poliol A tiene un contenido en sólidos de 91% en acetato de butilo en lugar de 70% en xileno. |
Las composiciones de revestimiento transparentes
de los Ejemplos 12-16 y los Ejemplos Comparativos A
y B fueron rociadas hasta un grosor de capa seca de 60 micrómetros
sobre paneles de acero. Los paneles de acero habían sido revestidos
previamente con un imprimador de poliuretano de dos componentes
(carga Autocryl® 3+1, disponible en Akzo Nobel Coatings, Sassenheim,
Holanda) y una capa base metálica (capa base Autobase® AM disponible
en Akzo Nobel Coatings, Sassenheim, Holanda). Los revestimientos se
dejaron secar a 23ºC y una humedad relativa de 55%. Los resultados
de la evaluación se presentan en la Tabla II.
Los resultados en la Tabla II muestran que las
composiciones de revestimiento que usan aglutinantes formadores de
película acordes con la invención actual proporcionan tiempos de
secado más cortos y pulibilidad mejorada.
Ejemplo
17
Ejemplo comparativo
C
El Ejemplo 17 y el Ejemplo Comparativo C fueron
formulados como se detalla en la Tabla III.
Las composiciones de revestimiento pigmentadas
del Ejemplo 17 y el Ejemplo Comparativo C se aplicaron con una
pistola rociadora en un ligero revestimiento y en un revestimiento
completo. Se dejó un breve intervalo de 2 a 5 minutos entre los dos
revestimientos. Las muestras pigmentadas fueron rociadas
directamente sobre un revestimiento de carga Autocryl® 3110
(disponible en Akzo Nobel Coatings, Sassenheim, Holanda). Los
resultados de la evaluación se presentan en la Tabla IV.
Los resultados en la Tabla IV demuestran el
secado y dureza mejorados proporcionados por las composiciones de
revestimiento que comprenden los aglutinantes formadores de película
acordes con la invención actual.
^{1} Dióxido de titanio, disponible en Kronos | |
^{2} Agente dispersante, disponible en BYK Chemie, Wesel, Alemania | |
^{3} Disolvente, disponible en Exxon Chemical | |
^{4} \begin{minipage}[t]{105mm} Aditivo de silicona para la nivelación, disponible en BYK Chemie, Wesel, Alemania \end{minipage} | |
^{5} \begin{minipage}[t]{105mm} Un triisocianurato basado en diisocianato de hexametileno, disponible en Bayer AG, 90% de sólidos en acetato de butilo \end{minipage} |
Claims (20)
1. Un aglutinante formador de películas, que
comprende:
(1) de 45 a 99% en peso de un poliéster poliol
que comprende restos cicloalifáticos, y
(2) de 55 a 1% en peso de un poliuretano poliol
que comprende restos cíclicos, con la condición de que la Tg del
poliuretano poliol sea más alta que la Tg del poliéster poliol, y
varíe entre 10 y 100ºC.
2. Un aglutinante formador de películas según la
reivindicación 1, en el que la Tg del poliéster poliol varía entre
-20 y 20ºC y la Tg del poliuretano poliol varía entre 10 y
100ºC.
3. Un aglutinante formador de películas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la
diferencia en Tg entre la Tg del poliuretano poliol y la Tg del
poliéster poliol es al menos 10ºC.
4. Un aglutinante formador de películas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende de 50
a 95% en peso del poliéster poliol y de 50 a 5% en peso del
poliuretano poliol.
5. Un aglutinante formador de películas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el
poliéster poliol es ramificado.
6. Un aglutinante formador de películas según la
reivindicación 5, en el que el poliéster poliol es el producto de
reacción de
(a) al menos un ácido policarboxílico
cicloalifático o derivados suyos,
(b) al menos un triol
C_{3}-C_{12}, y
(c) opcionalmente, uno o más monoalcohol, poliol,
ácido policarboxílico aromático, ácido policarboxílico alifático
acíclico, ácido monocarboxílico o éster glicidílico de ácido
monocarboxílico.
7. Un aglutinante formador de películas según la
reivindicación 6, en el que el ácido policarboxílico cicloalifático
o el derivado suyo se selecciona del grupo de anhídrido
hexahidroftálico, ácido
1,4-ciclohexanodicarboxílico, y mezclas de
ellos.
8. Un aglutinante formador de películas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 6 y 7, en el que el
triol se selecciona del grupo de trimetiloletano, trimetilolpropano,
glicerol, 1,2,6-hexanotriol, y mezclas de ellos.
9. Un aglutinante formador de películas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 6, 7 y 8, en el que
la relación molar de los ácidos policarboxílicos alifáticos
acíclicos al total de los ácidos policarboxílicos es menor que
0,3:1, y la relación molar de los ácidos policarboxílicos
cicloalifáticos al total de los ácidos policarboxílicos está en el
intervalo de 0,3:1 a 1:1.
10. Un aglutinante formador de películas según
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el
poliuretano poliol que tiene un número de hidroxilo por debajo de
350 es el producto de reacción de al menos un poliisocianato cíclico
de 2- a 5-funcional y al menos un polialcohol, y,
opcionalmente, otros monómeros.
11. Un aglutinante formador de películas según la
reivindicación 10, en el que el poliisocianato cíclico se selecciona
del grupo del isocianurato trímero de diisocianato de isoforona,
metilen-bis(4-ciclohexilisocianato),
y el producto de reacción de 3 moles de diisocianato de
m-tetrametilxilileno con 1 mol de
trimetilolpropano.
12. Una composición de revestimiento, que
comprende un aglutinante formador de películas según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes y un reticulador.
13. Una composición de revestimiento según la
reivindicación 12, que comprende de 20 a 80% en peso del
reticulador, basado en sólidos.
14. Una composición de revestimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 12 y 13, en la que el
reticulador se selecciona del grupo de poliisocianatos.
15. Una composición de revestimiento según la
reivindicación 14, en la que el reticulador se selecciona entre el
biuret de diisocianato de hexametileno, el uretdion dímero de
diisocianato de hexametileno, el alofanato de diisocianato de
hexametileno, el isocianurato trímero de diisocianato de
hexametileno, el isocianurato trímero de diisocianato de isoforona,
el aducto de 3 moles de diisocianato de
m-tetrametilxilileno y 1 mol de trimetilolpropano,
el aducto de 3 moles de diisocianato de tolueno y 1 mol de
trimetilolpropano, y mezclas de ellos.
\newpage
16. Un procedimiento para curar una composición
de revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes 12-15, procedimiento que comprende hacer
reaccionar el aglutinante formador de películas y el
reticulador.
17. Un procedimiento según la reivindicación 16,
que comprende además hacer reaccionar el aglutinante formador de
películas y el reticulador entre 0ºC y 80ºC.
18. El uso de una composición de revestimiento
según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes
12-15 como un revestimiento transparente o un
revestimiento superior pigmentado.
19. El uso de una composición de revestimiento
según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes
12-15 para aplicaciones de reacabado de
automóviles.
20. El uso de una composición de revestimiento
según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes
12-15 para aplicaciones de revestimiento de
vehículos.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP96202886 | 1996-10-16 | ||
EP96202886 | 1996-10-16 | ||
US3146196P | 1996-11-21 | 1996-11-21 | |
US31461P | 1996-11-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2235257T3 true ES2235257T3 (es) | 2005-07-01 |
Family
ID=8224500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES97945849T Expired - Lifetime ES2235257T3 (es) | 1996-10-16 | 1997-10-15 | Aglutinante formador de peliculas para composiciones de revestimiento y composiciones de revestimiento que comprenden el mismo. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0932649B1 (es) |
JP (1) | JP4106093B2 (es) |
CN (1) | CN1152088C (es) |
AT (1) | ATE285446T1 (es) |
BR (1) | BR9711904A (es) |
CA (1) | CA2268972A1 (es) |
DE (1) | DE69732039T2 (es) |
ES (1) | ES2235257T3 (es) |
WO (1) | WO1998016583A1 (es) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR0210909B1 (pt) † | 2001-06-01 | 2011-07-26 | composiÇço de revestimento compreendendo um poliisocianato e um oligâmero de poliÉster preparado de um poliol, um Ácido policarboxÍlico e um Ácido monocarboxÍlico e uso da mesma. | |
JP2005535450A (ja) * | 2002-08-13 | 2005-11-24 | アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ | チオール官能性化合物を含む多層コーティング系 |
US7012115B2 (en) | 2003-07-30 | 2006-03-14 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Aqueous urethane polyol and coating composition containing the same |
US7939598B2 (en) * | 2007-12-12 | 2011-05-10 | Bayer Materialscience Ag | Polyisocyanate mixtures comprising cycloaliphatic structural elements |
JP5991822B2 (ja) | 2012-02-10 | 2016-09-14 | Basfジャパン株式会社 | 1液型クリヤー塗料組成物及びそれを用いた複層塗膜形成方法 |
IN2015DN01770A (es) | 2012-08-10 | 2015-05-29 | Akzo Nobel Coatings Int Bv | |
CN104749669A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 反射膜及该反射膜的制作方法 |
JP2018517029A (ja) * | 2015-05-21 | 2018-06-28 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 超分岐ポリカーボネートポリオールの調製及びそれらの使用 |
CN110804382A (zh) * | 2018-07-19 | 2020-02-18 | 荒川化学工业株式会社 | 热固化型涂覆剂、固化物以及膜 |
WO2020094636A1 (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | Allnex Netherlands Bv | Non-aqueous crosslinkable composition with improved appearance |
WO2021146083A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | Arkema Inc. | Polyester-urethane compositions useful for producing ultraviolet light resistant coatings |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4410667A (en) * | 1982-01-29 | 1983-10-18 | Ppg Industries, Inc. | Elastomeric coating compositions |
US4419407A (en) * | 1982-01-29 | 1983-12-06 | Ppg Industries, Inc. | Elastomeric coating compositions |
AU535796B2 (en) * | 1982-01-29 | 1984-04-05 | Ppg Industries, Inc. | Elastomeric coatings |
DE3621706A1 (de) * | 1986-06-28 | 1988-01-07 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von isocyanatgruppen aufweisenden prepolymeren, die nach diesem verfahren erhaeltlichen prepolymeren und ihre verwendung als bindemittel in einkomponentenlacken |
US4859743A (en) * | 1988-06-22 | 1989-08-22 | Ppg Industries, Inc. | Urethane component for high solids coating compositions |
US5130405A (en) * | 1989-07-13 | 1992-07-14 | Akzo N.V. | Acid etch resistant coatings |
US5221788A (en) * | 1991-09-05 | 1993-06-22 | Mitsubishi Kasei Corporation | Polyurethane polyol and polyurethane coating composition employing said polyol |
US5468802A (en) * | 1994-07-18 | 1995-11-21 | Ppg Industries, Inc. | Low volatile organic content automotive refinish coating composition |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP51803198A patent/JP4106093B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-15 ES ES97945849T patent/ES2235257T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-15 EP EP97945849A patent/EP0932649B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-15 CA CA002268972A patent/CA2268972A1/en not_active Abandoned
- 1997-10-15 WO PCT/EP1997/005713 patent/WO1998016583A1/en active IP Right Grant
- 1997-10-15 AT AT97945849T patent/ATE285446T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-10-15 BR BR9711904A patent/BR9711904A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-10-15 CN CNB971988609A patent/CN1152088C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-15 DE DE69732039T patent/DE69732039T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2268972A1 (en) | 1998-04-23 |
EP0932649B1 (en) | 2004-12-22 |
JP4106093B2 (ja) | 2008-06-25 |
WO1998016583A1 (en) | 1998-04-23 |
DE69732039D1 (de) | 2005-01-27 |
BR9711904A (pt) | 1999-08-24 |
CN1152088C (zh) | 2004-06-02 |
CN1233270A (zh) | 1999-10-27 |
ATE285446T1 (de) | 2005-01-15 |
DE69732039T2 (de) | 2005-12-15 |
JP2001502009A (ja) | 2001-02-13 |
EP0932649A1 (en) | 1999-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2252238T3 (es) | Resina de poliester ramificado hidroxilo funcional y su uso en composiciones acuosas ligantes reticulares. | |
ES2275871T5 (es) | Composición de revestimiento que comprende un poliisocianato y un oligómero de poliéster preparado a partir de un poliol, un ácido policarboxílico y un ácido monocarboxílico | |
CA2195015C (en) | Low volatile organic content automotive refinish coating composition | |
ES2607464T3 (es) | Composición de revestimiento suave al tacto a base de agua | |
US20040171755A1 (en) | Low VOC, coating compositions having improved flexibility and impact resistance based upon nonlinear, low-molecular weight polyester polyol resins | |
ES2235257T3 (es) | Aglutinante formador de peliculas para composiciones de revestimiento y composiciones de revestimiento que comprenden el mismo. | |
JP2010526921A (ja) | 酸性化ポリエステル−ポリウレタン分散体 | |
EP1000111B1 (en) | Polysiloxane polyols | |
WO2011124602A1 (en) | Aqueous anionic polyurethane dispersions | |
JPH06228295A (ja) | アミノ官能性ポリエステル樹脂 | |
US6184332B1 (en) | Polyester polyols and their use as the polyol component in two-component polyurethane paints | |
US6096835A (en) | Film forming binder for coating compositions and coating compositions comprising same | |
JP3616996B2 (ja) | 第3級カルバメート結合を有するヒドロキシ官能性ウレタン | |
CA2475747C (en) | New binder combinations for highly resistant plastic paints | |
ES2332362T3 (es) | Poliesteres diluibles en agua con estructura de imida e isocianurato ciclica. | |
US7183352B2 (en) | Water-dilutable polyesters with cyclic imide structure | |
CA1245670A (en) | High-solids polyester coating composition | |
KR100480200B1 (ko) | 코팅 조성물에 대한 막형성 결합제 및 이를 포함하는 코팅 조성물 | |
ES2281455T3 (es) | Composiciones de poliuretanos polioles y composiciones de revestimiento que comprenden las mismas. | |
US20230049591A1 (en) | Polyester-urethane compositions useful for producing ultraviolet light resistant coatings | |
US20210380835A1 (en) | Scratch resistant thermosetting coating compositions | |
MXPA97000464A (es) | Composicion de recubrimiento con bajo contenido organico volatil para el acabado de automoviles |