ES2239782T3 - Revestimientos oligomericos resistentes a estropearse. - Google Patents
Revestimientos oligomericos resistentes a estropearse.Info
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Abstract
SE PRESENTA UNA COMPOSICION DE REVESTIMIENTO POLIMERIZABLE QUE COMPRENDE COMPONENTES OLIGOMERICOS FUNCIONALIZADOS I Y II Y QUE SE ENLAZAN EN LA POLIMERIZACION PARA FORMAR UNA RED TRIDIMENSIONAL QUE TIENE CADENAS DE PESO MOLECULAR CONTROLABLE, BASICAMENTE UNIFORME ENTRE LOS ENLACES CRUZADOS; OLIGOMEROS I Y II QUE TIENEN PESOS MOLECULARES MEDIOS QUE NO EXCEDEN DE 3000, UNA POLIDISPERSIDAD PARA (I) QUE NO EXCEDE DE 1.5, Y FUNCIONALIDADES QUE REACCIONAN ENTRE SI PARA ENLAZAR I Y II EN LA POLIMERIZACION PARA DAR COMO RESULTADO REVESTIMIENTOS CON UN EXCELENTE EQUILIBRIO DE DUREZA Y RESISTENCIA AL DESGASTE.
Description
Revestimientos oligoméricos resistentes a
estropearse.
La presente invención trata de una composición de
revestimiento curable útil particularmente como capa de acabado en
los sistemas de revestimiento multi capas.
En la década pasada encontraron una amplia
aceptación los sistemas de revestimiento
transparente-revestimiento base como acabado
automotriz. Se han dirigido esfuerzos continuamente en dichos
sistemas de revestimiento para mejorar la apariencia total, la
claridad del revestimiento superior, y la resistencia a la
deterioración.
Se han dirigido esfuerzos adicionales al
desarrollo de composiciones de revestimiento que tienen bajo
contenido de orgánicos volátiles (VOC). Existe una continua
necesidad para formulaciones de revestimiento que proporcionen
características de un rendimiento destacado después de la
aplicación, y particularmente resistencia al deterioro y
resistencia al ataque ambiental. Hasta ahora, se lograron los
revestimientos resistentes a estropearse al moderar el
revestimiento, el cual deprecia otras características de
rendimiento. La invención inmediata supera este problema.
El documento WO 96/01,864 trata de una
composición de revestimiento que se basa en una resina anhídrido de
bajo peso molecular que tiene partes anhídrido colgantes, una
resina epóxica con función hidroxilo y un catalizador, cuya
composición, cuando se aplica al sustrato, exhibe excelentes
características de rendimiento que incluye un bajo contenido de
componentes orgánicos volátiles.
Esta invención hace referencia a una composición
de revestimiento curable de un aglutinante en un disolvente
orgánico, la composición tiene un contenido orgánico volátil que no
excede los 0,4 quilogramos por litro, que consiste esencialmente de
al menos un disolvente y
- (i)
- Un aglutinante que se elige a partir de un oligómero que contiene una unidad cicloalifática lineal o ramificada o una combinación de oligómeros con un peso molecular promedio de peso que no exceda los 3.000, una polidispersidad que no exceda los 1,5 y funcionalidad A o A más B; y
- (ii)
- un reticulador oligomérico o combinaciones de reticuladores con un peso molecular promedio de peso que no exceda los 3.000 y funcionalidad C;
Los componentes (i) y (ii) reaccionan en la
curación para formar una red tridimencional que tiene cadenas de
pesos moleculares substancialmente uniformes, controlables entre
reticuladores; donde
Se eligieron las funcionalidades en los
componentes (i) y (ii) a partir del grupo consistente de: A es
hidroxilo y C es isocianato; A es hidroxilo y C es melamina; A es
aldimina o cetimina, B es opcionalmente hidroxilo y C es isocianato;
A es silano, B es hidroxilo y C es melamina; A es silano, B es
hidroxilo y C es isocianato; A es silano y C es silano.
La invención trata también de un método para
revestir un sustrato que comprende aplicar al sustrato una
composición como se explicó anteriormente y curar dicha
composición.
Por último, la invención trata también de un
sustrato revestido con una composición como se explicó
anteriormente.
En las composiciones de la invención, los
componentes i y ii reaccionan en la curación para formar una red
tridimensional que tiene cadenas de peso molecular controlable y
sustancialmente uniforme entre los reticulados.
Las funcionalidades en los componentes
oligoméricos i y ii de la invención son como sigue:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
Componente (i) \+ \hskip3cm \+ Componente
(ii) \cr A = hidroxilo \+ \+ C = isocianato\cr A = hidroxilo \+
\+ C = melamina\cr A = aldimina \+ \+ C = isocianato\cr A =
aldimina; B = hidroxilo \+ \+ C = isocianato\cr A = cetimina \+ \+
C = isocianato\cr A = cetimina, B = hidroxilo \+ \+ C =
isocianato\cr A = silano \+ \+ C = silano\cr A = silano; B =
hidroxilo \+ \+ C = melamina\cr A = silano; B = hidroxilo \+ \+ C =
isocianato\cr}
Las composiciones de esta invención, contienen a
(i) más (ii), puede contener también hasta un total de
aproximadamente el 30% que se basa en el aglutinante total de un
oligómero no cíclico y/o un polímero acrílico y/o un polímero
macromolecular disperso como se describirá en más detalle en lo
sucesivo. Esta invención concierne también a un método para
revestir un sustrato que comprende la aplicación de la composición
que se trata a éste y curar la composición; así como un sustrato
revestido con la composición. El término "isocianato(s)"
que se emplea aquí incluye también al (los) isocianato(s)
bloqueados.
La composición de esta invención forma redes de
polímeros estructuradas de alta dureza y excelente resistencia al
deterioro. La funcionalidad de estos oligómeros está
previsiblemente (no al azar) localizada versus polímeros en los que
la funcionalidad está distribuida al azar y cuyas polidispersidades
exceden generalmente 2,0. Se entiende por "polidispersidad" el
peso molecular promedio de peso dividido por el peso molecular
promedio de número, ambos se miden por cromatografía de permeación
en gel. En las composiciones de esta invención, el peso molecular
entre los reticulados se pueden controlar para formar redes más
uniformes que minimizan las longitudes de fragilización, cortas y
longitudes suaves y grandes; minimizando los materiales no
funcionales solubles en la red y maximizando la resistencia de las
películas (la energía a romper). Estos sistemas desarrollan redes
abiertas con pesos moleculares elevados entre los reticuladores,
vs. los sistemas poliméricos, a relativamente altas Tg's.
Se puede controlar la Tg de estos sistemas para
dar un balance máximo del deterioro, la dureza, la durabilidad, y
el ataque. Al medir el Tg de las películas reticuladas que se hacen
a partir de las composiciones de esta invención usando el análisis
mecánico dinámico, se caracteriza el régimen por una pronunciada
pendiente versus una pendiente gradual para un sistema al zar que
se basa en los polímeros. La reactividad de estos sistemas es tal
que se alcanza la completa reacción es alcanzable para minimizar
los grupos hidrofílicos. Se hornean estos sistemas típicamente de
120ºC a 141ºC (250º a 285ºF), pero se pueden curar a temperaturas
mas bajas a través del uso de grupos más reactivos y catálisis. Los
grupos representativos de los oligómeros funcionalizados que se
pueden emplear como componente en i o ii son los siguientes:
Oligómeros hidroxilo: los oligómeros ácidos
anteriores reaccionan además con epóxidos mono funcionales como es
el óxido de butileno, el óxido de propileno, y similares.
Oligómeros silano: los oligómeros hidroxilo
anteriores reaccionan además con isocianato propil trimetoxi
silano.
Oligómeros isocianato: el trímero isocianurato
del diisocianato de hexametileno, DESMODURR 3300 de Bayer o Tolonato
HDT\tilde{a} de Rhone-Poulenc, y el trímero
isocianurato del diisocianato de isoforona, y similares.
Oligómeros aldimina: el producto de reacción del
isobutiraldehído con diaminas como es la diamin isoforona, y
similares.
Oligómeros cetimina: el producto de reacción de
la metil isobutil cetona con diaminas como es la diamin
isoforona.
Oligómeros melamina: las melaminas comercialmente
disponibles como es CYMELR 1168 de Industrias Cytec, y
similares.
La composición de esta invención puede contener
adicionalmente hasta el 30% en peso de aglutinante de un oligómero
no cíclico. Por ejemplo, uno que es lineal o aromático.
Los oligómeros (i) tienen un peso molecular
promedio de peso que no excede aproximadamente los 3.000 con una
polidispersidad que no excede aproximadamente 1,5; los oligómeros
que se prefieren tienen un peso molecular que no excede
aproximadamente 2.500 y una polidispersidad que no excede
aproximadamente el 1,4; los oligómeros que más se prefieren tienen
un peso molecular que no excede aproximadamente 2.200, y la
polidispersidad no excede aproximadamente 1,25. Típicamente, las
composiciones comprenderán del 20-80 por ciento de
peso de (i), de preferencia del 30 al 70 por ciento de peso y de
mayor preferencia del 40 al 60 por ciento de peso, con el balance
siendo (ii).
La presente composición de revestimiento puede
además contener una cantidad funcional de catalizador, generalmente
aproximadamente del 0,1 al 5 por ciento en peso, que se basa en el
peso de los sólidos en la formulación. Se pueden utilizar una amplia
variedad de catalizadores, como es el dilaurato de dibutil estaño
para las reacciones que se basan en el isocianato, las aminas
terciarias como es la trietilendiamina o el fosfonio que se basa en
los catalizadores para la reacción de epóxidos y de ácidos
sulfónicos, como es el ácido dodecilbencen sulfónico para las
reacciones de melaminas.
Las composiciones de revestimiento de la presente
invención se formulan en sistemas de revestimiento de sólidos
elevados que se disuelven en al menos un disolvente. El disolvente
es usualmente orgánico. Los disolventes que se prefieren incluyen a
los hidrocarbonos aromáticos como es el nafta petróleo o los
xilenos; las cetonas como es la metil amil cetona, la metil
isobutil cetona, la metil etil cetona o la acetona; los ésteres como
son el acetato de butilo o el acetato de hexilo; y los ésteres éter
glicol como es el acetato del éter propilen glicol monometilo.
Pueden contener también las composiciones de
revestimiento de la presente invención hasta el 30% del aglutinante
total de un polímero acrílico de peso molecular promedio de peso
mayor de 3.000, o un poliéster convencional como es
SCDR-1040 de Etna Product Inc. para mejorar la
apariencia, la resistencia a caer, el flujo y el nivel de éste. Se
puede componer el polímero acrílico de monómeros típicos como son
los acrilatos, los metacrilatos, el estireno y sus semejantes y
monómeros funcionales como es el acrilato de hidroxietilo, el
metacrilato de glicidilo, o el gamma metacrilil propil trimetoxi
silano y sus semejantes.
Pueden contener también las composiciones de
revestimiento de la presente invención hasta el 30% de aglutinante
total de un componente acrílico disperso que es una partícula de
polímero disperso en un medio orgánico, ésta partícula se estabiliza
por lo que se conoce como estabilización estérica. En lo sucesivo,
se referirá como el "polímero macromolecular" o "núcleo"
a la fase o partícula que se dispersa, revestida por una barrera
estérica. Se referirá como "cadenas macromonómero" o
"brazos" al estabilizador que forma la barrera estérica, unido
a éste
núcleo.
núcleo.
El polímero disperso contiene aproximadamente del
10 al 90%, de preferencia del 50 al 80%, en peso, que se basa en el
peso del polímero disperso, de un núcleo de peso molecular elevado
que tiene un peso molecular promedio de peso de aproximadamente
50.000 a 500.000. El tamaño de partícula promedio que se prefiere
es de 0,1 a 0,5 \mum. Los brazos, que se unen al núcleo, se
componen aproximadamente del 10% al 90%, de preferencia del 10 al
59%, en peso del polímero disperso, y tiene un peso molecular
promedio de peso de aproximadamente 1.000 a 30.000, de preferencia
de 1.000 a 10.000.
El núcleo macromolecular del polímero disperso
está compuesto de monómero (s) acrílico(s)
polimerizado(s). Se incluyen como monómeros apropiados al
estireno, al acrilato o metacrilato de alquilo, a un ácido
monocarboxílico etilénicamente insaturado, y/o a los monómeros que
contienen silano. Dichos monómeros como el metacrilato de metilo
contribuyen a un elevado polímero disperso Tg (temperatura de
transición del estado vítreo), mientras que monómeros
"blandos" como el acrilato de butilo o el
2-etilhexilacrilato contribuyen a un bajo polímero
disperso Tg. Otros monómeros opcionales son los acrilatos o
metacrilatos o acrilonitrilo de hidroxialquilo. Opcionalmente, se
puede reticular el núcleo macromolecular a través del uso de
diacrilatos o dimetacrilatos como es el metacrilato de alilo o la
reacción posterior de los grupos hidroxilo con isocianatos
polifuncionales.
Pueden contener los brazos macromonómeros unidos
al núcleo monómeros polimerizados de metacrilato de alquilo,
acrilato de alquilo, que tiene cada uno de 1 a 12 átomos de carbono
en el grupo alquilo, así como el acrilato de glicidilo o el
metacrilato de glicidilo o un ácido monocarboxílico etilénicamente
insaturado para ancorar y/o reticular. Los monómeros que contienen
hidroxilo típicamente útiles son como se describió anteriormente,
los acrilatos o los metacrilatos de alquil hidroxilo.
Pueden contener también las composiciones de
revestimiento de la presente invención aditivos convencionales como
son los pigmentos, los estabilizadores, los agentes de control de
reología, los agentes de flujo, los agentes de resistencia y
relleno. Dichos aditivos adicionales dependerán, por supuesto, de
la intención de uso de la composición de revestimiento. Los
rellenos, los pigmentos y otros aditivos que afectarían adversamente
la claridad del revestimiento curado no se incluirá si la
composición tiene como objetivo un revestimiento transparente.
Se aplican típicamente las composiciones de
revestimiento a un sustrato por técnicas convencionales como es la
aplicación por pulverización, la pulverización electrostática, el
revestimiento con rodillo, tratamiento por inmersión o brocha. Son
particularmente útiles las presentes formulaciones como un
revestimiento transparente para artículos exteriores, como son
automóviles u otras partes automotrices del vehículo. Se prepara
generalmente el sustrato con una base y/o un revestimiento de color
u otra preparación de la superficie previo al revestimiento con las
presentes composiciones.
Después de la aplicación al sustrato, se pueden
curar las presentes composiciones al calentar a una temperatura de
aproximadamente 120º-150ºC para un periodo de aproximadamente 15 a
90 minutos.
Se ilustra además la presente invención por los
siguientes procedimientos y ejemplos, en donde sus partes y
porcentajes se dan en peso a menos que se indique otra cosa. Las
determinaciones de VOC se hicieron por el procedimiento de ASTM
método D3960.
Procedimiento
1
Se agregaron 2447,2 g de acetato de monometiléter
propilen glicol, 792,4 g de pentaeritritol y 1,36 g de trietilamina
en un frasco de 12 litros equipado con un agitador, condensador,
manta de calentamiento, entrada de nitrógeno, termopar y un embudo
de adición. La mezcla de reacción se agitó y calentó a 140ºC bajo
atmósfera de nitrógeno entonces se agregó 3759 g de anhídrido metil
hexahidroftálico durante un periodo de 6 h. Se mantuvo la mezcla de
reacción a 140ºC hasta que no se observaron bandas del anhídrido por
señales espectroscópicas de
infrarojo.
infrarojo.
Se agregaron 2798,4 g del oligómero ácido
preparado anteriormente, y 2,76 g de trietilamina en un frasco de 5
litros equipado con un agitador, condensador, manta de
calentamiento, entrada de nitrógeno, termopar y un embudo de
adición. La mezcla de reacción se agitó y calentó a 60ºC bajo
atmósfera de nitrógeno. Entonces, se agregaron 696,9 g de
1,2-epoxibutano en un periodo de 120 minutos después
del cual la temperatura alcanzó a 105ºC y se mantuvo a esta
temperatura hasta que el número de ácido descendió a
aproximadamente 10 o menos. El porcentaje de peso de sólidos fue de
71,5, la viscosidad de Gardner V, el peso molecular promedio de
número 895 y el peso molecular promedio de peso 1022 como se
determinaron por GPC (poliestireno estándar).
Procedimiento
2
Se agregaron 2434,5 g de acetato de monometiléter
propilen glicol, 1222,5 g de hexano diol y 1,37 g de trietilamina
en un frasco de 12 litros equipado con un agitador, condensador,
manta de calentamiento, entrada de nitrógeno, termopar y un embudo
de adición. La mezcla de reacción se agitó y calentó a 140ºC bajo
atmósfera de nitrógeno entonces se agregó en un periodo de 6 h
3341,6 g de anhídrido metil hexahidroftálico. Se mantuvo la mezcla
de reacción a 140ºC hasta que no se observaron bandas del anhídrido
por señales espectroscópicas de infrarojo.
Se agregaron 2020,4 g del oligómero ácido
preparado anteriormente, y 2,45 g de trietilamina en un frasco de 5
litros equipado con un agitador, condensador, manta de
calentamiento, entrada de nitrógeno, termopar y un embudo de
adición. La mezcla de reacción se agitó y calentó a 60ºC bajo
atmósfera de nitrógeno. Entonces, se agregaron 478,3 g de
1,2-epoxibutano en un periodo de 120 minutos después
del cual la temperatura alcanzó a 105ºC y se mantuvo a esta
temperatura hasta que el número de ácido descendió a
aproximadamente 10 o menos. El porcentage de peso de sólidos fue de
69,5, la viscosidad de Gardner A, el peso molecular promedio de
número 679 y el peso molecular promedio de peso 770 como se
determinaron por GPC (poliestireno estándar).
Procedimiento
3
Se hizo reaccionar adicionalmente el oligómero
del procedimiento 2 al mezclar el
| oligómero funcional di hidroxilo | 250 |
| Trimetoxisilano propil isocianato | 60,9 |
| 1% de dilaurato de dibutil estaño en metil etil cetona (MEK) | 0,25 |
Se calentó a 60ºC durante 3 días la mezcla
anterior. Se monitoreó la finalización de la reacción por
espectroscopía de infra rojo. Se completó la reacción cuando
esencialmente no hubo absorción del isocianato en el IR.
| Parte I | Partes por peso |
| Oligómero funcional tetrahidroxilo | 217,71 |
| \hskip1cm (Procedimiento 1) | |
| Oligómero funcional dihidroxilo | 149,24 |
| \hskip1cm (Procedimiento 2) | |
| Acetato de mono metil éter propilen glicol | 26,14 |
| \hskip1cm (PM acetato) | |
| TinuvinR 384 (protector UV de Ciba Geigy) | 8,94 |
| TinuvinR 292 (estabilizador de luz amino impedido de Ciba Geigy) | 6,72 |
| 10% BYK-301R (aditivo de flujo de BYK Chemie) | 1,78 |
| \hskip1cm en acetato PM | |
| 10% de dilaurato de dibutil estaño en metil etil cetona | 1,12 |
| Acetato de butilo | 52,27 |
| Parte II | |
| TolonatoR HDT (trímero isocianurato de hexametilen | 192,23 |
| diisocianato de Rhone-Poulenc) |
\newpage
Este revestimiento se pulverizó sobre una base de
revestimiento hidrosoluble negra que ya recibió un ramalazo de aire
caliente de 5 min a 82ºC (180ºF). Se curó el revestimiento durante
30 minutos a 141ºC (285ºF). El revestimiento exhibió una excelente
apariencia, dureza y resistencia a estropearse. Este revestimiento
exhibió mayor dureza y significativamente mejor resistencia a
deteriorarse que un revestimiento estándar hecho con un Tg similar
en la película final utilizando un polímero acrílico hidroxilo
funcional de rutina (un polímero de peso molecular promedio de peso
de 6.000 con un 32% de acrilato de hidroxietilo). Se sustituyó la
resina acrílica para el oligómero sobre una base equivalente.
| Propiedad | Oligomerico | Polimerico |
| 2K Transparente | 2K Transparente | |
| Temperatura de transición | 42,7ºC | 48,1ºC |
| del estado vítreo^{1} | ||
| Dureza ^{2} | 141 N/mm^{2} | 130 N/mm^{2} |
| Estropeamiento húmedo^{3} | 80% | 50,6% |
| Estropeamiento seco^{4} | 94,2% | 65,5% |
| 1.- Se midió por calorimetría diferencial de barrido. | ||
| 2.- \begin{minipage}[t]{153mm} Se midió utilizando un probador de dureza FischerscopeO (la medida está en Newtons por milímetro cuadrado).\end{minipage} | ||
| 3.- \begin{minipage}[t]{153mm} La superficie de un panel es mellada utilizando un 3% gel de óxido de aluminio en agua y una almohadilla de fieltro, el mellado es consumado utilizando un probador de fricción DaierR. La prueba utiliza 10 ciclos con un peso de 500 g. La categoría mostrada es el porcentaje de la superficie que no es mellada como se midió por análisis de imagen.\end{minipage} | ||
| 4.- \begin{minipage}[t]{153mm} La superficie de un panel es mellada utilizando un producto de limpieza Bon Amiry una almohadilla de fieltro, el mellado es consumado utilizando un probador de fricción DaierR. La prueba utiliza 15 ciclos con un peso de 700 g. La categoría mostrada es el porcentaje de la superficie que no es mellada como se midió por análisis de imagen.\end{minipage} |
| Parte I | Partes por peso |
| Oligómero funcional tetrahidroxilo | 16,1 |
| \hskip1cm (Procedimiento 1) | |
| Oligómero funcional dihidroxilo | 16,6 |
| \hskip1cm (Procedimiento 2) | |
| CymelR 1168 melamina de Cytec Ind.) | 16,1 |
| 20% BYK-301R (aditivo de flujo de BYK Chemie) | 0,4 |
| \hskip1cm en acetato PM | |
| Solución de catalizador* | 0,8 |
| *Solución de catalizador | |
| \hskip1cm CycatR 600 (ácido sulfónico de American Cyanamid) | 48,0 |
| \hskip1cm AMP-95R (amina de Angus Chemical) | 10,8 |
| \hskip1cm Metanol | 41,2 |
Se aplicó este revestimiento sobre una base de
revestimiento hidrosoluble negra que ya recibió un ramalazo de aire
caliente de 5 min a 82ºC. Se curó el revestimiento durante 30
minutos a 141ºC. El revestimiento exhibió una excelente apariencia,
dureza y resistencia a estropearse.
| Parte I | Partes por peso |
| Oligómero funcional tetrahidroxilo | 243,5 |
| \hskip1cm (Procedimiento 1) | |
| Oligómero hidroxilo/silano | 175,9 |
| \hskip1cm (Procedimiento 3) | |
| TinuvinR 384 (protector UV de Ciba Geigy) | 9,47 |
| TinuvinR 292 (estabilizador de luz amino impedido de Ciba Geigy) | 6,97 |
| 10% BYK-301R (aditivo de flujo de BYK Chemie) | 3,29 |
| \hskip1cm en acetato PM | |
| 10% de dilaurato de dibutil estaño en acetato de butilo | 1,04 |
| Acetato de butilo | 26,3 |
| PM acetato | 26,3 |
| Parte II | |
| TolonatoR HDT (trímero isocianurato de hexametilen | 157,2 |
| diisocianato de Rhone-Poulenc) |
Se pulverizó este revestimiento sobre una base de
revestimiento hidrosoluble negra que yarecibió un ramalazo de aire
caliente de 5 min a 82ºC. El revestimiento exhibió una excelente
apariencia, dureza y resistencia a estropear-
se.
se.
Se agregaron los siguientes ingredientes en un
frasco de 5 litros equipado con un agitador, termómetro,
condensador y embudos de adición. La mezcla de reacción se agitó
bajo atmósfera denitrógeno y la temperatura alcanzó el reflujo (100º
a 104ºC). Los ingredientes se dan en partes por peso (al más
cercano número entero, como mucho). El polímero disperso es el
63,5% de peso de sólidos en tolueno que tiene un peso molecular
promedio de peso de 8100. La composición es como sigue:
STY/BA/BMA/HEA/MAA/GMA
(14,7/43,6/27,5/10,1/2,3/1,7)
| Polímero disperso | 206 |
| Isopropanol | 12 |
| alcohol | 94 |
| Heptano | 53 |
| Butanol | 3 |
Se agregó como una inyección al reflujo el
peroctoato de t-butilo (0,5 partes) y alcoholes
minerales (5 partes). Entonces, se agregaron los siguientes
ingredientes en un periodo de 210 minutos a reflujo:
| Estireno | 52 |
| Etilacrilato de hidroxilo | 86 |
| metacrilato de metilo | 126 |
| metacrilato de glicidilo | 5 |
| Ácido metacrílico | 14 |
| Acrilato de metilo | 62 |
| Polímero disperso | 103 |
Se agregaron los ingredientes siguientes y se
mantuvo la reacción durante 45 min.
| Butanol | 12 |
| Heptano | 17 |
| Peroctoato de t-butilo | 5 |
| Alcoholes minerales | 31 |
Se agregaron entonces el butanol (16 partes) y el
peroctoato de t-butilo (1,7 partes) en un periodo
de 30 min y la reacción se mantuvo durante 60 min. Finalmente, se
quitaron 76 partes de disolvente del reactor. El tamaño de partícula
fue de 298 nm como se midió por dispersión de luz cuasielástica y
tuvo una viscosidad a temperatura ambiente de 2 Pa.s (2000
centipoise) a 5 rpm en un viscómetro Brookfield y un peso de sólidos
de 63,5 por ciento.
Se hizo la resina por este procedimiento: se
agregaron 400 g de 2-etilhexanol y 400 g de
propionato de N-pentilo en un frasco de 5 litros. Se
calentó a reflujo. Se pre-mezcló y se agregaron a
la mezcla en reflujo 896 g de estireno, 672 g de gamma metacril
propil trimetoxi silano, 336 g de 2-etil hexil
metacrilato, 336 g de metacrilato de hidroxipropilo, 170,2 g de 2.2
(2-metil butano nitrilo), 40 g de
2-etil hexanol, y 40 g de propionato de
N-pentilo en un periodo de 6 h. Después de la
adición se mantuvo la temperatura durante 30 min. Entonces, se
agregó un preparado pre mezclado de 40 g de
2-etilhexanol, 40 g de propionato de
N-pentilo y 9 g de
2.2(2-metil butano nitrilo) en un periodo de
30 min. Se mantuvo la temperatura durante 30 min. después de la
adición, entonces se enfrió y vació.
| Viscosidad Holt Gardner | Peso de sólidos | Peso molecular promedio de peso |
| X + ½ | 73,3% | 5686 |
Colocar algo de ciclohexandimetanol en el horno
para fundir. Una vez fundido, tomar 294,7 g de ciclohexandimetanol
junto con 0,11 g de FascatR 420 (catalizador de estaño de Elf
Atochem) y colocar en un frasco a aproximadamente 35ºC. Entonces, se
agregaron 839 g de trimetoxisilano propil isocianato en 75 min. Se
mantuvo entonces durante 2 h. Se enfrió y vació.
| Viscosidad Holt Gardner | Peso de sólidos | Peso molecular promedio de peso |
| V | 90% | 1550 |
Paso I: se agregaron los siguientes ingredientes
al reactor, calentar a 120-125ºC. Permitir al lote
aumentar la temperatura a 145ºC. Si no sucede este aumento de
temperatura calentar a 145ºC. Mantener durante 1 h a 145ºC antes del
procedimiento.
| Ingrediente | Peso |
| Pentaeritritol | 280,2 |
| Anhídrido 4-metil hexahidroftálico | 1037,8 |
| acetato de butilo | 161,1 |
Paso II: se introdujeron los ingredientes en un
periodo de 30 m a 145ºC. Mantener la temperatura a 145ºC.
| Cardura E (monoepóxido de Shell Chemical) | 1561,9 |
| Acetato de butilo | 182,3 |
Paso III: se agregó como una inyección al
reactor. Se calentó a 175ºC. Se registró el número ácido vs. el
tiempo de reseña, cada 30 min. después de alcanzar los 175ºC, hasta
que se estabiliza.
| Dilaurato de dibutil estaño | 2,9 |
| Acetato de butilo | 71,7 |
Paso IV: una vez que se ha estabilizado el número
ácido, enfriar por debajo de 100ºC. Diluir con acetato de
butilo.
| Acetato de butilo | 302 |
| Lote total 3600 |
Peso de sólidos = 80%
Número ácido<2.
Colocar en un frasco de reacción 3720 g del
poliéster estrella hecho recientemente, 1524 g de trimetoxisilano
propil isocianato y 0,1 g de catalizador Fascat 420. Agitar durante
90 minutos. Purgar todo el tiempo con N_{2}.
Peso de sólidos = 86,3
Peso molecular promedio de peso = 2200
| E) Composición de revestimiento transparente | 9 |
| ResimineR 6550 | 14,43 |
| \hskip1cm (melamina de Monsanto) | |
| Dispersión no acuosa (A) | 26,77 |
| Resina Acrilosilano (B) | 11,6 |
| Oligómero ciclosilano (C) | 22,22 |
| Poliéster estrella silanado (D) | 23,17 |
| Solución de catalizador* | 3,55 |
| Dilaurato de dibutil estaño | 0,2 |
| Resiflow SR (agente de reflujo acrílico de Estron Chemical) | 0,4 |
| Tinuvin 384 (protector UV de Ciba Geigy) | 2,32 |
| Tinuvin 123 (estabilizador de luz amino impedido de Ciba Geigy) | 2,2 |
| *Solución de catalizador | |
| \hskip1cm CycatR 600 (ácido sulfónico de American Cyanamid) | 48,0 |
| \hskip1cm AMP-95R (amina de Angus Chemical) | 10,8 |
| \hskip1cm Metanol | 41,2 |
Se aplicó este revestimiento sobre una base de
revestimiento hidrosoluble negra que ya recibió un ramalazo de aire
caliente de 5 min a 82ºC. Se curó el revestimiento durante 30
minutos a 141ºC. Este revestimiento exhibió una excelente
apariencia, dureza y resistencia a estropearse y al ácido.
Claims (11)
1. Una composición de revestimiento curable de un
aglutinante en un disolvente orgánico, la composición tiene un
contenido orgánico volátil que no excede 0,4 quilogramos por litro,
consiste esencialmente de al menos un disolvente y
(i) Un aglutinante que se elige de un oligómero o
mezcla de oligómeros que contiene unidades ciclo alifáticas
lineales o ramificadas con un peso molecular promedio de peso que
noexcede 3.000, una polidispersidad que no excede 1,5 y
funcionalidad A o A más B; y
(ii) Un reticulador o mezcla de reticuladores
oligoméricos con un peso molecular promedio de peso que no excede
3.000 y funcionalidad C;
Los componentes (i) y (ii) reaccionan en la
curación para formar una red tridimensional que tiene cadenas de
peso molecular sustancialmente uniforme, controlable entre los
reticuladores; en donde
Se eligen las funcionalidades en los componentes
(i) y (ii) del grupo consistente de: A es hidroxilo y C es
isocianato; A es hidroxilo y C es melamina; A es aldimina o
cetimina; B es hidroxilo opcionalmente y C es isocianato; A es
silano, B es hidroxilo y C es melamina; A es silano, B es hidroxilo
y C es isocianato; y A es silano y C es silano.
2. La composición de acuerdo a la reivindicación
1, en donde el oligómero del componente (i) comprende un éster
oligomérico.
3. La composición de acuerdo a la reivindicación
1 o la reivindicación 2, en donde el componente (ii) tiene una
polidispersidad que no excede 1,5.
4. La composición de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde dichas funcionalidades en los
componentes (i) y (ii) son: A es aldimina o cetimina, B es
hidroxilo y C es isocianato.
5. La composición de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde dichas funcionalidades en los
componentes (i) y (ii) son: A es aldimina o cetimina y C es
isocianato.
6. La composición de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde dichas funcionalidades en los
componentes (i) y (ii) son: A es silano y C es silano.
7. La composición de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde dichas funcionalidades en los
componentes (i) y (ii) son: A es silano, B es hidroxilo y C es
isocianato.
8. La composición de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, que además contiene:
- (i)
- hasta un 30% en peso del aglutinante total de un polímero acrílico o poliéster con un peso molecular promedio de peso mayor de 3.000; o
- (ii)
- hasta un 30% en peso del aglutinante total de un oligómero no cíclico con un peso molecular promedio de peso que no excede 3.000, una polidispersidad que no excede 1,5 y que tiene la funcionalidad A o A más B; o
- (iii)
- hasta un 30% en peso del aglutinante total de un componente acrílico que contiene un núcleo de polímero acrílico e, injertado a esto, una pluralidad de componentes estabilizadores lineales sustancialmente, este componente contiene al menos el 2% del monómero etilénicamente insaturado con una funcionalidad capaz de reaccionar con (i), (ii), o ambos (i) y (ii), el núcleo siendo sustancialmente insoluble y los componentes estabilizadores siendo solubles en el medio del disolvente.
9. Una composición de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, que contiene adicionalmente hasta 200
partes en peso, que se basan en 100 partes de (i) y (ii), de
pigmento.
10. Un método para revestir un sustrato que
comprende la aplicación a éste de una composición de acuerdo a
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y curar la
composición.
11. Un sustrato revestido con la composición de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
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