ES2300600T3 - Composicion de revestimiento menos susceptible a defectos superficiales. - Google Patents
Composicion de revestimiento menos susceptible a defectos superficiales. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2300600T3 ES2300600T3 ES03745476T ES03745476T ES2300600T3 ES 2300600 T3 ES2300600 T3 ES 2300600T3 ES 03745476 T ES03745476 T ES 03745476T ES 03745476 T ES03745476 T ES 03745476T ES 2300600 T3 ES2300600 T3 ES 2300600T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- coating composition
- polyester
- composition according
- coating
- epoxy
- 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
- 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
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/03—Powdery paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/50—Phosphorus bound to carbon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Level Indicators Using A Float (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Composición de revestimiento que comprende un poliéster (A), a base de un alcohol polihidroxilado y un ácido carboxílico polibásico, y un aditivo, caracterizada porque el alcohol polihidroxilado consiste en al menos 8% en peso de etilenglicol, y porque el aditivo es al menos un compuesto terciario (B) según la fórmula I y/o II YR1R2R3 (I) o (YR1R2R3R4)+X- (II) en las que: Y es N, R1, R2, R3 o R4 son, independientemente entre sí, cadenas de carbono sustituidas o no sustituidas, con 1-50 átomos de carbono en la cadena principal, y en las que al menos uno de R1, R2, R3 o R4 no está sustituido y tiene al menos 8 átomos de carbono, X- es haluro.
Description
Composición de revestimiento menos susceptible a
defectos superficiales.
La invención se refiere a una composición de
revestimiento que comprende un poliéster, a base de un alcohol
polihidroxilado y un ácido carboxílico polibásico, y un aditivo. La
invención se refiere además a un procedimiento para curar la
composición que comprende el poliéster y el aditivo. La invención
también se refiere a un sustrato total o parcialmente revestido. Se
refiere además al uso del aditivo como un agente potenciador de la
capacidad para producir tribocargas.
Desde el documento WO 97/30131 se conoce una
composición que comprende un poliéster y un aditivo. En el documento
WO 97/30131 se describen composiciones de revestimiento curables,
que comprenden un material resinoso formador de películas, curable
(líquido o en partículas), y un agente de control del flujo. El
agente de control del flujo es un copolímero de monómeros
etilénicamente insaturados, polimerizables. Los ejemplos dados de
estos monómeros etilénicamente insaturados son acrilatos y
metacrilatos de alquilo. El agente de control del flujo se añade
para potenciar la reología, o para controlar la formación de
cráteres y reducir la piel de naranja.
Una desventaja de los agentes de control del
flujo, a base de compuestos (met)acrílicos, es que conducen
fácilmente a la contaminación del entorno del revestimiento,
provocando de ese modo defectos sobre los sustratos revestidos que
se procesan después. La misma desventaja se aplica a los otros
aditivos del flujo generalmente conocidos: polímeros que contienen
silicio y polímeros fluorados. Esta desventaja origina una gran
cantidad de productos que no cumplen las especificaciones, y
conduce a un aumento de los desechos, y también aumenta los costes
relacionados con el procedimiento de revestimiento. Por lo tanto, es
muy importante, cuando se usen agentes de flujo, mantener el número
de cambios entre diferentes tipos de agentes de flujo tan bajo como
sea posible, reduciendo así el riesgo de contaminación. En
consecuencia, los usuarios de composiciones de revestimiento que
comprenden un agente de flujo dudan mucho a la hora de usar agentes
de flujo distintos de los que ya usan.
En la industria del revestimiento existe un
creciente interés por el uso de materiales formadores de películas,
más baratos, a medida que las antiguas "nuevas" áreas tienden a
madurar y los materiales tienden a ser usados más y más en áreas de
uso más generales, en lugar de áreas concretas. Junto con este
desplazamiento en el campo de aplicación, está teniendo lugar un
desplazamiento del ajuste de precios, haciendo necesario versiones
más baratas de los materiales formadores de películas usados
antiguamente. Una posible alternativa más barata utiliza alcoholes
polihidroxilados más baratos, por ejemplo etilenglicol. Sin embargo,
se sabe generalmente que los poliésteres que se basan
principalmente en el etilenglicol como alcohol polihidroxilado son
muy susceptibles a la formación de cráteres, a la formación de ojos
de pez y a picaduras. Esto se denomina generalmente como "defectos
de superficie".
Con "formación de cráteres" se quiere
decir, aquí y en lo sucesivo, la formación de una depresión con
forma de bol en una pintura o barniz. Con "ojos de pez" se
quiere decir, aquí y en lo sucesivo, un defecto en la pintura que
se manifiesta por sí mismo mediante la extensión de pintura viscosa
en un patrón reconocido que se parece a pequeños hoyuelos u "ojos
de pez". Con "picadura" se quiere decir, aquí y en lo
sucesivo, un defecto de película caracterizado por defectos
similares a pequeños poros en el revestimiento, que se extienden
completamente por toda la película aplicada y tiene el aspecto
general de pequeñas punciones cuando se observa mediante luz
reflejada.
A la vista de la demanda de poliésteres en los
que el alcohol polihidroxilado consiste en una mayor cantidad de
etilenglicol, y la demanda de revestimientos que estén libres o casi
libres de cráteres, ojos de pez y picaduras, y a la vista del deseo
de los usuarios del sistema de revestimiento por mantener el número
de cambios en el agente de flujo tan bajo como sea posible, se
tenía que encontrar una solución para el problema de aquellos
poliésteres con defectos de superficie.
Ahora se ha encontrado que los problemas
descritos anteriormente se pueden resolver, en todo o en parte,
mediante una composición de revestimiento que comprende un
poliéster a base de un alcohol polihidroxilado y un ácido
carboxílico polibásico y un aditivo, en el que el alcohol
polihidroxilado consiste en al menos 8% en peso de etilenglicol, y
que el aditivo es al menos un compuesto terciario (B) según la
fórmula I y/o II
- YR^{1}R^{2}R^{3}
- (I)
o
- (YR^{1}R^{2}R^{3}R^{4})^{+}X^{-}
- (II)
- \quad
- en las que:
- \quad
- Y es N,
- \quad
- R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4} son, independientemente entre sí, cadenas de carbono sustituidas o no sustituidas, con 1-50 átomos de carbono en la cadena principal, y en las que al menos uno de R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4} no está sustituido y tiene al menos 8 átomos de carbono,
- \quad
- X^{-} es haluro.
Adicionalmente, se ha encontrado de forma
sorprendente que, mediante la adición del aditivo B como se define
mediante la fórmula I y/o II, se aumenta la capacidad de la
composición de revestimiento para producir tribocargas. Esto hace
posible usar menos cantidad de agente adicional potenciador de la
capacidad para producir tribocargas, o ninguna cantidad en
absoluto, lo cual es, desde el punto de vista económico, muy
ventajoso. En las composiciones de revestimiento estándar que se
aplican sobre el sustrato mediante el uso de una tribopistola, se
añade un agente potenciador de la capacidad para producir
tribocargas. Mediante el uso del aditivo según la fórmula I y/o II
para superar el problema de los defectos superficiales, se aumenta
al mismo tiempo la capacidad para producir tribocargas.
Adicionalmente, se ha encontrado de forma
sorprendente que el aditivo según la fórmula I y/o II también puede
funcionar como un catalizador del curado. La presencia de este
aditivo hace así redundante la adición de un catalizador individual
del curado.
El poliéster según la invención se puede
preparar de manera conocida por la persona experta en la técnica
mediante condensación de alcoholes polihidroxilados y ácidos
carboxílicos polibásicos o los anhídridos correspondientes, en
presencia de un catalizador adecuado de la esterificación. El uso de
monómeros exclusivamente bifuncionales produce poliésteres
lineales. Si se añaden monómeros trifuncionales o con una
funcionalidad superior, se forman poliésteres ramificados. El peso
molecular medio deseado se puede controlar mediante el grado de
conversión de los grupos ácido e hidroxilo, esto es, mediante la
duración de la reacción y las condiciones de reacción, y mediante
la relación de grupo ácido a grupo hidroxilo en la mezcla de
partida.
El poliéster según la invención se basa en
etilenglicol como el alcohol polihidroxilado. La cantidad de
etilenglicol es al menos 8% en peso. Por encima de este límite, la
cantidad de etilenglicol en el poliéster se puede personalizar a
las necesidades individuales de cada uno. Se prefiere usar el
etilenglicol en una cantidad entre 10 y 22% en peso, más
preferiblemente entre 12 y 20% en peso. La cantidad se calcula
basándose en el poliéster según se prepara; de este modo, en esta
cantidad no se incluye una cantidad que durante la síntesis no
conduzca a la incorporación en el poliéster.
Según la invención, el etilenglicol también se
puede introducir (parcialmente) mediante el uso de
poli(tereftalato de etileno) (a partir de
poli(tereftalato de etileno) (PET) reciclado, o de PET
"virgen", y sus mezclas), respetando las cantidades descritas
anteriormente.
Además del etilenglicol mencionado
anteriormente, puede haber uno o más alcoholes polihidroxilados. Los
alcoholes polihidroxilados adecuados tienen una funcionalidad de al
menos dos. El número de átomos de carbono en el alcohol
polihidroxilado adecuado no es particularmente crítico, y puede
variar entre intervalos amplios. Sin embargo, se prefiere usar un
alcohol polihidroxilado que contenga de 2-24 átomos
de carbono. Los ejemplos de alcoholes polihidroxilados adecuados
son dietilenglicol, polietilenglicol o polipropilenglicol,
1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol,
neopentilglicol,
2-metil-1,3-propanodiol,
1,3-butanodiol, 1,3-propanodiol,
1,2-propanodiol,
2-etil-2-butil-1,3-propanodiol,
trimetilpentanodiol, éster neopentilglicólico del ácido
hidroxipiválico, triciclodecanodimetanol, ciclohexanodimetanol,
difenilolpropano hidrogenado, trimetilolpropano, pentaeritritol y/o
bisfenol A, bis(hidroxietil)éter, o mezclas de cualquiera de
ellos. Preferiblemente, estos alcoholes polihidroxilados adicionales
están presentes en una cantidad total de al menos 2% en peso
(calculada basándose en el poliéster según se prepara). Con
"cantidad total" se quiere decir aquí la suma de todos los
alcoholes polihidroxilados adicionales. Lo más preferido, está
presente uno o más alcoholes polihidroxilados elegidos de la lista
de 1,2-propanodiol, dietilenglicol,
polietilenglicol o polipropilenglicol, o mezclas de cualquiera de
ellos.
Los ácidos carboxílicos polibásicos adecuados
son conocidos por la persona experta en la técnica, y tienen una
funcionalidad de al menos dos. Los ácidos carboxílicos polibásicos
adecuados pueden contener, por ejemplo, de 2-36
átomos de carbono. Pueden tener una cadena lineal o ramificada.
Pueden tener naturaleza alifática o aromática. Los ácidos
carboxílicos polibásicos también se pueden usar en su forma
equivalente funcional. Los ejemplos de equivalentes funcionales son
los anhídridos y los ésteres de alquilo inferior de los ácidos. Con
"alquilo inferior" se quiere decir, aquí y en lo sucesivo,
cadenas alquílicas con hasta, y que incluyen, 6 átomos de
carbono.
Los ácidos carboxílicos polibásicos aromáticos
adecuados para preparar los poliésteres tienen una funcionalidad de
al menos dos. Los ácidos carboxílicos polibásicos aromáticos
adecuados pueden contener, por ejemplo, de 2-36
átomos de carbono. Preferiblemente, los ácidos carboxílicos
polibásicos aromáticos se usan con 6-16 átomos de
carbono. Los ejemplos adecuados de ácidos carboxílicos polibásicos
aromáticos son, por ejemplo, ácido ftálico, ácido isoftálico y/o
ácido tereftálico, éster de tereftalato de dimetilo, ácido
trimelítico, ácido 1,8-naftílico, y ácido
piromelítico, o sus anhídridos correspondientes. También es posible
usar los ésteres de alquilo inferior correspondientes. Con "éster
de alquilo inferior" se quiere decir, aquí y en lo sucesivo, el
éster obtenido mediante la reacción entre el ácido carboxílico y un
alcohol alquílico con hasta, y que incluye, 6 átomos de carbono.
Los ácidos carboxílicos polibásicos alifáticos
adecuados para preparar los poliésteres tienen una funcionalidad de
al menos dos. Los ácidos carboxílicos polibásicos alifáticos
adecuados pueden contener, por ejemplo, de 2-36
átomos de carbono. Preferiblemente, los ácidos carboxílicos
polibásicos alifáticos se usan con 6-16 átomos de
carbono. Incluyen, por ejemplo, ácido adípico, ácido sebácico, ácido
hexahidrotereftálico (CHDA), ácido decanodicarboxílico y/o ácidos
grasos dimerizados, ácido tetrahidroftálico, ácido succínico, ácido
maleico y/o ácido hexahidroftálico, o sus anhídridos
correspondientes. También es posible usar los ésteres de alquilo
inferior correspondientes. Con "éster de alquilo inferior" se
quiere decir, aquí y en lo sucesivo, el éster obtenido mediante la
reacción entre el ácido carboxílico y un alcohol alquílico con
hasta, y que incluye, 6 átomos de carbono.
La palabra "alifático" quiere decir, aquí y
en lo sucesivo, compuestos alifáticos sustituidos y no sustituidos,
y compuestos cicloalifáticos sustituidos o no sustituidos. La
palabra "aromático" significa, aquí y en lo sucesivo,
compuestos aromáticos sustituidos y no sustituidos. La sustitución
puede tener lugar con grupos que contengan heteroátomos, por
ejemplo grupos hidroxilo.
La reacción formadora de poliésteres, la
esterificación, puede tener lugar en presencia de uno o más
catalizadores. Los ejemplos de catalizadores adecuados son óxido de
dibutilestaño, cloruro de estaño, dihidróxido de butilcloroestaño,
o oxititanato de tetrabutilo.
El peso molecular (M_{n}) del poliéster que se
usa en la composición de revestimiento según la invención está
habitualmente entre 1000 y 10000. Un intervalo preferido para el
M_{n} del poliéster está entre 1200 y 8000, más preferiblemente
entre 1700 y 6000, e incluso más preferiblemente entre 2000 y
6000.
El poliéster en la composición de revestimiento
es preferiblemente un sólido, más preferiblemente un polvo sólido.
La temperatura de transición vítrea, Tg, del poliéster sólido está
generalmente entre 45 y 80ºC, preferiblemente entre 50 y 70ºC.
Cuanto mayor sea la Tg del poliéster sólido, mejor es su estabilidad
física. La temperatura de transición vítrea se puede determinar
mediante técnicas estándares de DSC, por ejemplo un DSC
821-E de Mettler Toledo. La medida mediante DSC se
realiza con una tasa de calentamiento y de enfriamiento de
5ºC/min.
El poliéster como se usa en la composición de
revestimiento según la invención puede ser hidroxifuncional o
carboxifuncional. Se prefiere usar un poliéster
carboxifuncional.
El índice de acidez del poliéster no es
particularmente crítico; sin embargo, se prefiere usar un poliéster
con un índice de acidez de 20-100 mg de KOH/g de
poliéster. Preferiblemente, el poliéster tiene un índice de acidez
entre 30 y 80. El índice de acidez se puede escoger dependiendo del
campo de aplicación. Por ejemplo, en las composiciones de
revestimiento con una relación de poliéster/epoxi de 50/50, el
índice de acidez está preferiblemente entre 70-80
mg de KOH/g de poliéster; en relaciones de poliéster/epoxi de 60/40,
el índice de acidez está preferiblemente entre
45-55 mg de KOH/g de poliéster; y en relaciones de
poliéster/epoxi de 70/30, el índice de acidez está preferiblemente
entre 30-40 mg de KOH/g de poliéster. El número de
hidroxi del poliéster no es particularmente crítico, y normalmente
tiene un valor de <10, preferiblemente <5 mg de KOH/g de
poliéster.
La composición de revestimiento según la
invención puede contener uno o más poliésteres a base de
etilenglicol; sin embargo, la composición puede contener también,
además del poliéster o poliésteres basados en etilenglicol, uno o
más poliésteres diferentes, no basados en etilenglicol. Para todas
las combinaciones de poliésteres, debe haber al menos 8% en peso de
etilenglicol, calculado en base a la suma de todos los poliésteres
presentes.
El compuesto terciario (B) que está presente en
la composición de revestimiento según la invención es cualquiera
con la fórmula I o con la fórmula II:
- YR^{1}R^{2}R^{3}
- (I)
o
- (YR^{1}R^{2}R^{3}R^{4})^{+}X^{-}
- (II)
- \quad
- en las que:
- \quad
- Y es N,
- \quad
- R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4} son, independientemente entre sí, cadenas de carbono sustituidas o no sustituidas, con 1-50 átomos de carbono en la cadena principal, y en las que al menos uno de R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4} no está sustituido y tiene al menos 8 átomos de carbono,
- \quad
- X^{-} es haluro.
En la composición de revestimiento según la
invención, al menos debe haber un compuesto terciario según la
fórmula I o la fórmula II. Sin embargo, también es muy posible
combinar dos o más compuestos. Estos dos o más compuestos pueden
pertenecer a la misma fórmula, o pueden pertenecer a fórmulas
diferentes.
"Y" en la fórmula es nitrógeno. Al menos
uno de R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4} no está sustituido, y
tiene al menos 8 átomos de carbono. Este grupo R con al menos 8
átomos de carbono se denomina aquí y en lo sucesivo como la
"cadena larga de carbono". Esta cadena larga de carbono tiene
preferiblemente 16-20 átomos de carbono. Las otras
cadenas R que quedan, R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4}, son,
independientemente entre sí, cadenas de carbono sustituidas o no
sustituidas, con 1-50 átomos de carbono en la cadena
principal. Se denominan aquí y en lo sucesivo como "cadena corta
de carbono". Preferiblemente, la cadena corta de carbono
contiene 1-30, más preferiblemente
1-12 átomos de carbono. Se prefiere tener sólo una
"cadena larga de carbono".
Los ejemplos de compuestos según la fórmula I
son octildimetilamina, decildimetilamina, dodecildimetilamina,
tetradecildimetilamina, hexadecildimetilamina,
octadecildimetilamina, didodecilmonometilamina,
ditetradecilmonometilamina, dihexadecilmonometilamina,
diseboalquilmonometilamina, (seboalquil
hidrogenado)-dimetilamina, trioctilamina,
tridecilamina, tridodecilamina, o mezclas de cualquiera de ellas.
Los compuestos preferidos en esta fórmula son (seboalquil
hidrogenado)-dimetilamina y hexadecildimetilamina
(también conocida como palmitildimetilamina).
Los ejemplos de fórmula II son haluros de
octiltrimetilamonio, haluros de deciltrimetilamonio, haluros de
dodeciltrimetilamonio, haluros de tetradeciltrimetilamonio, haluros
de hexadeciltrimetilamonio, haluros de octadeciltrimetilamonio,
haluros de didodecildimetilamonio, haluros de
ditetradecilmonometilamonio, haluros de dihexadecilmonometilamonio,
haluros de diseboalquilmonometilamonio, haluros de trioctilamonio,
haluros de tridecilamonio, haluros de tridodecilamonio, o
cualquiera de ellos.
El compuesto terciario (B) está generalmente
presente en una cantidad de 0,001-5% en peso. Se
prefiere usar el compuesto en una cantidad de
0,01-4% en peso, más preferiblemente entre 0,1 y 3%
en peso. La cantidad se basa en la cantidad de poliéster en la
composición de revestimiento.
La composición de revestimiento según la
invención puede contener también, además del poliéster a base de
etilenglicol (componente A) y del compuesto terciario (componente
B), un componente C separado, que funciona como un agente
reticulador. La persona experta en la técnica de composiciones de
revestimiento, y especialmente composiciones de revestimiento a
base de poliésteres, sabe qué tipo de agentes reticulantes se pueden
usar en este campo. El componente C puede ser, por ejemplo, un
compuesto que contiene un epoxi. Los ejemplos de compuestos que
contienen epoxi son resinas epoxídicas de bisfenol A o bisfenol F.
Se prefiere usar una resina epoxídica de bisfenol A. Los ejemplos
son Araldite® GT 7004 (Vantico), Epikote® 1002 (Shell) o DER 663®
(Dow). Las resinas epoxídicas bisfenólicas pueden variar
considerablemente en el peso molecular. Esto se expresa muy a
menudo como el peso equivalente epoxídico (EEW). El peso equivalente
epoxídico es el peso de una resina epoxídica que contiene
exactamente un mol de grupos epoxi, expresado en g/mol. El EEW no es
particularmente crítico; un intervalo adecuado es
150-1000. Preferiblemente se usan resinas epoxídicas
con un EEW de 300-900, más preferiblemente
500-800, y lo más preferible
600-750.
La composición de revestimiento según la
invención se puede usar en todas las áreas de revestimiento; sin
embargo, se usa de forma muy ventajosa como una composición de
revestimiento en polvo. Con "polvo" se quiere decir, aquí y en
lo sucesivo, un material sólido finamente dividido, con un tamaño de
partículas de 0,005 a 100 micrómetros (\mum).
La preparación en general de una composición de
revestimiento en polvo de termoendurecimiento, y las reacciones
químicas para curar composiciones de revestimiento a base de polvo
para formar revestimientos curados, se describen por Misev en
Powder Coatings, Chemistry and Technology (1991, John Wiley) en p.
42-54, p. 148 y p. 224-226.
La composición de revestimiento se usa
ventajosamente en el denominado segmento híbrido. En el segmento
híbrido, los poliésteres carboxifuncionales se pueden combinar con,
por ejemplo, resinas epoxídicas a base de bisfenol A. Se pueden
identificar tres segmentos principales en este campo híbrido: los
híbridos 50/50, 60/40 y 70/30. La indicación 70/30 significa que se
combinan aproximadamente 70% en peso de poliéster con 30% en peso de
resina. Además de estas relaciones, algunas veces se usan otras
relaciones, por ejemplo 75/25 y 80/20. Las composiciones de
revestimiento híbridas se aplican principalmente para uso en
interiores, por ejemplo muebles blancos (frigoríficos).
La composición de revestimiento según la
invención puede contener opcionalmente los aditivos habituales, por
ejemplo cargas, agentes desgasificantes, agentes de flujo y
estabilizantes (de la luz). Las cargas adecuadas son, por ejemplo,
óxidos, silicatos, carbonatos y sulfatos de metales. Los agentes
estabilizantes adecuados son, por ejemplo, antioxidantes primarios
y/o secundarios, y agentes estabilizantes de UV, por ejemplo
quinonas, compuestos fenólicos (estéricamente impedidos),
fosfonitos, fosfitos, tioéteres y HALS (estabilizantes de la luz de
tipo aminas impedidas). Los ejemplos de agentes desgasificantes son
benzoína y bisbenzoato de ciclohexanodimetanol. Otros aditivos
adecuados son, por ejemplo, aditivos para mejorar la capacidad para
producir tribocargas.
La invención también se refiere a un
procedimiento para curar una composición de revestimiento según la
invención. En este procedimiento se puede añadir, a la composición
de revestimiento según la invención, opcionalmente un compuesto que
contiene epoxi y/u opcionalmente un catalizador del curado y/u
opcionalmente los aditivos habituales, con lo que después la
composición de revestimiento se aplica sobre un sustrato, y la
composición de revestimiento se cura. Este procedimiento da
resultados especialmente favorables cuando se añade, además de la
composición de revestimiento según la invención, que comprende un
poliéster A y un aditivo B, un compuesto que contiene epoxi, y la
relación entre el poliéster y el compuesto que contiene epoxi está
entre 80/20 y 40/60. Preferiblemente, el compuesto que contiene
epoxi se basa en bisfenol A.
La composición de revestimiento según la
invención se puede curar mediante las técnicas de curado
generalmente conocidas, por ejemplo termocurado o curado con
radiación infrarroja. El termocurado puede tener lugar, por
ejemplo, en un horno de gas, o en un horno eléctrico. La temperatura
durante el curado se puede personalizar según las necesidades
individuales, dependiendo de la composición de revestimiento a curar
y/o el sustrato. Un intervalo adecuado de temperaturas está entre
140 y 200ºC. El tiempo necesario para obtener un revestimiento con
propiedades de revestimiento aceptables se puede escoger entre
intervalos amplios, por ejemplo entre 30 y 4 minutos. Generalmente,
cuanto mayor sea la temperatura de curado, más corto puede ser el
tiempo de curado.
El procedimiento según la invención se puede
aplicar de forma adecuada a composiciones de revestimiento que son
polvos. Los polvos se pueden pulverizar sobre el sustrato, por
ejemplo por medio de una tribopistola o una pistola de corona.
La invención también se refiere a un sustrato
total o parcialmente revestido, en el que el revestimiento se
obtiene a partir de la composición de revestimiento según la
invención.
La invención se refiere además a un sustrato
total o parcialmente curado, en el que se añade o añaden, a la
composición de revestimiento según la invención, un compuesto que
contiene epoxi, opcionalmente un catalizador del curado y/u
opcionalmente los aditivos habituales, que después se aplica sobre
el sustrato y se cura. El compuesto opcional que contiene epoxi se
basa preferiblemente en bisfenol A.
El sustrato revestido total o parcialmente tiene
un revestimiento con un aspecto mucho mejor con respecto a los
defectos de superficie, por ejemplo formación de cráteres, ojos de
pez o picaduras. Cuando el sustrato se reviste cuidadosamente con
la composición de revestimiento según la invención, se obtiene un
sustrato con defectos de superficie sustancialmente reducidos. El
sustrato no es particularmente crítico, y los ejemplos adecuados
son metales, por ejemplo acero, aluminio.
En composiciones de revestimiento que se hacen
adecuadas para la aplicación sobre un sustrato mediante el uso de
una tribopistola, es una práctica habitual añadir un agente
potenciador de la capacidad para producir tribocargas. Se ha
encontrado que, usando el compuesto según la fórmula I y/o II, por
ejemplo en relación con un poliéster a base de etilenglicol como se
describe anteriormente, se aumenta la capacidad de la composición
para producir tribocargas. Esto hace posible usar menos cantidad de
agente adicional potenciador de la capacidad para producir
tribocargas, o no usar ninguna cantidad, lo cual es muy interesante
desde el punto de vista económico y logístico.
Se ha encontrado que el efecto potenciador de la
capacidad para producir tribocargas es especialmente pronunciado
para una composición que comprende el poliéster a base de
etilenglicol como se describe anteriormente, en combinación con un
compuesto que contiene epoxi, por ejemplo un agente reticulador que
contiene epoxi, preferiblemente a base de bisfenol A.
La presente invención se ilustra con referencia
a los siguientes ejemplos.
Una vasija de reactor de 6 litros, equipada con
un termómetro, un agitador y un dispositivo de destilación, se
rellenó con los monómeros para la primera etapa según se enumera en
la Tabla I (en moles). Después se aplicó la agitación, y se hizo
pasar un ligero caudal de nitrógeno sobre la mezcla de reacción,
mientras que la temperatura se elevaba hasta 200ºC. La temperatura
se elevó gradualmente después hasta un máximo de 250ºC, y el agua de
la reacción se separó por destilación. La reacción se continuó
hasta que el índice de acidez de la resina de poliéster estuvo por
debajo de 20 mg de KOH/g.
Subsiguientemente, se añadieron los monómeros
para la segunda etapa, ácido adípico y ácido isoftálico, y la
esterificación se continuó hasta un índice de acidez de 34,5 mg de
KOH/g. La etapa final de la preparación del poliéster se llevó a
cabo a presión reducida. Adicionalmente, se determinó que la
viscosidad era 30, con un viscosímetro de placa Rheomat (en Pa.s, a
160ºC). La temperatura de transición vítrea (Tg) de 55ºC se
determinó con un aparato Mettler Toledo DSC 821-E
(tasa de calentamiento 5ºC/min.).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo II A-E y
Experimento Comparativo
1
Se añadieron diversos aditivos (Tabla II) a la
resina de poliéster del Ejemplo I, produciendo las denominadas
mezclas madre IIA-IIE que contienen 2% en peso de
aditivo/% en peso de la resina de poliéster. También se preparó una
mezcla madre de la resina de poliéster del Ejemplo I y un aditivo
que no es según la invención (Experimento Comparativo 1). La mezcla
madre se preparó en cada caso (tanto en los Ejemplos como en el
Experimento Comparativo) calentando cuidadosamente 600 g de resina
de poliéster del Ejemplo I hasta una temperatura de 180ºC. A la
resina de poliéster del Ejemplo I se añadieron 12 g de aditivo A, B,
C, D o E, y, para el Experimento Comparativo, 12 g de aditivo F.
Después de mezclar durante aproximadamente 30 minutos, la mezcla de
reacción homogénea se vertió, se enfrió hasta la temperatura
ambiente, con lo que se obtuvieron mezclas madre sólidas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo IIIA-E y
Experimento Comparativo
2
Se preparó una composición de pintura en polvo
que consiste en el agente de reticulación Araldite®
GT-7004, el pigmento de dióxido de titanio (Kronos®
2310), Resiflow® PV5 (agente de flujo), y el agente de
desgasificación benzoína. Esta composición de pintura en polvo se
añadió a una mezcla granulada de la resina de poliéster según el
Ejemplo I y la mezcla madre sólida según uno de los Ejemplos
IIA-IIE, o la mezcla madre según el Experimento
Comparativo 1. La relación de los dos poliésteres se determinó de
tal manera que la resina de poliéster global tuvo un tiempo de gel
entre 85 y 165 segundos, y consiguientemente reactividad suficiente
para el ciclo de curado usado (Tabla 3).
De este modo: se obtuvo la pintura en polvo IIIA
mezclando la resina de poliéster del Ejemplo I y la mezcla madre
del Ejemplo IIA; se obtuvo la pintura en polvo IIIB mezclando la
resina de poliéster del Ejemplo I y la mezcla madre del Ejemplo
IIB; se obtuvo la pintura en polvo IIIC mezclando la resina de
poliéster del Ejemplo I y la mezcla madre del Ejemplo IIC; se
obtuvo la pintura en polvo IIID mezclando la resina de poliéster del
Ejemplo I y la mezcla madre del Ejemplo IID; se obtuvo la pintura
en polvo IIIE mezclando la resina de poliéster del Ejemplo I y la
mezcla madre del Ejemplo IIE; se obtuvo la pintura en polvo
comparativa 2 mezclando la resina de poliéster del Ejemplo I y la
mezcla madre del Experimento Comparativo 1.
La pintura en polvo se preparó mezclando y
extruyendo en una extrusora PRISM a 115ºC. La composición se trituró
de manera habitual. El extrusado se enfrió, se molió y se tamizó, y
la fracción con tamaño de partículas entre 50-90
\mum se recogió y se usó como la pintura en polvo. La pintura en
polvo se pulverizó electrostáticamente (Corona) sobre paneles de
ensayo de acero. Después de un curado de 10 minutos a 180ºC en un
horno de circulación, los paneles se estudiaron para determinar la
resistencia al impacto inverso (ASTM-2794/69, en
pulgadas por libra). El tiempo de gel se determinó según DIN 55990.
La cantidad de defectos del revestimiento por cm^{2} se determinó
mediante evaluación visual de los paneles revestidos a un grosor de
60 \mum. En la Tabla 3 se muestran los resultados de ensayo.
La capacidad para producir tribocargas se
determinó midiendo la corriente con un microamperímetro cuando se
carga un polvo en la pistola de pulverización Ransburg Gema HT100.
Los manómetros en la unidad de control se ajustan hasta una presión
de 4 bares. El polvo se pulveriza en la dirección de un objeto con
toma de tierra, y al mismo tiempo la corriente se lee a partir de
la pantalla de la unidad de control. El flujo de polvo por volumen,
y el flujo por tiempo, permanecen constantes.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición según la invención dio como
resultado un revestimiento que tiene una cantidad sustancialmente
más pequeña de defectos revestidos para revestimientos obtenidos a
partir de pintura en polvo A-E, en contraste con un
revestimiento obtenido a partir de una pintura en polvo comparativa
2 (Experimento Comparativo 2).
En otras palabras, el uso de aditivos
A-E hace a los revestimientos menos susceptibles a
defectos de superficie. También se muestra que la capacidad medida
para producir tribocargas, para las pinturas en polvo
IIIA-IIIE, es mayor que para la pintura en polvo
comparativa. Al mismo tiempo, otras propiedades importantes, como el
brillo, propiedades mecánicas y color del revestimiento,
permanecieron constantes.
Claims (10)
1. Composición de revestimiento que comprende un
poliéster (A), a base de un alcohol polihidroxilado y un ácido
carboxílico polibásico, y un aditivo, caracterizada porque el
alcohol polihidroxilado consiste en al menos 8% en peso de
etilenglicol, y porque el aditivo es al menos un compuesto terciario
(B) según la fórmula I y/o II
- YR^{1}R^{2}R^{3}
- (I)
o
- (YR^{1}R^{2}R^{3}R^{4})^{+}X^{-}
- (II)
- \quad
- en las que:
- \quad
- Y es N,
- \quad
- R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4} son, independientemente entre sí, cadenas de carbono sustituidas o no sustituidas, con 1-50 átomos de carbono en la cadena principal, y en las que al menos uno de R^{1}, R^{2}, R^{3} o R^{4} no está sustituido y tiene al menos 8 átomos de carbono,
- \quad
- X^{-} es haluro.
2. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque la composición es una
composición de revestimiento en polvo.
3. Composición de revestimiento según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el compuesto
terciario B) está presente en una cantidad entre 0,1 y 3% en peso,
basado en la cantidad de poliéster en la composición de
revestimiento.
4. Composición de revestimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1-3,
caracterizada porque el etilenglicol está presente en una
cantidad entre 10-22% en peso.
5. Composición de revestimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1-4,
caracterizada porque, además del etilenglicol, está presente
uno o más alcoholes polihidroxilados escogidos de la lista de
1,2-propanodiol, dietilenglicol, polietilenglicol o
polipropilenglicol, o mezclas de cualquiera de ellos.
6. Composición de revestimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1-5,
caracterizada porque el poliéster A) es un poliéster
carboxifuncional.
7. Composición de revestimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1-6,
caracterizada porque, además de A) y B), también está
presente un compuesto C) que contiene epoxi.
8. Procedimiento para curar una composición
según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7,
añadiendo opcionalmente un compuesto que contiene epoxi, y/o un
catalizador del curado y/o los aditivos habituales, aplicando la
composición de revestimiento sobre un sustrato, y curando la
composición de revestimiento.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la relación entre el poliéster y el
compuesto que contiene epoxi está entre 80/20 y 40/60.
10. Sustrato total o parcialmente revestido,
caracterizado porque el revestimiento se obtiene a partir de
la composición de revestimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-7.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP02076253 | 2002-03-29 | ||
| EP02076253 | 2002-03-29 | ||
| EP03075400 | 2003-02-11 | ||
| EP03075400 | 2003-02-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2300600T3 true ES2300600T3 (es) | 2008-06-16 |
Family
ID=28676387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03745476T Expired - Lifetime ES2300600T3 (es) | 2002-03-29 | 2003-03-25 | Composicion de revestimiento menos susceptible a defectos superficiales. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20050171256A1 (es) |
| EP (1) | EP1501902B1 (es) |
| KR (1) | KR101011609B1 (es) |
| CN (1) | CN100357377C (es) |
| AT (1) | ATE387479T1 (es) |
| AU (1) | AU2003225414A1 (es) |
| DE (1) | DE60319358T2 (es) |
| ES (1) | ES2300600T3 (es) |
| PT (1) | PT1501902E (es) |
| WO (1) | WO2003082996A2 (es) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1980582A1 (en) * | 2007-04-13 | 2008-10-15 | Cytec Italy, S.R.L. | Branched polyester for powder coatings |
| EP2085440A1 (en) | 2008-01-31 | 2009-08-05 | Cytec Italy, S.R.L. | Powder Compositions |
| EP2085441A1 (en) | 2008-01-31 | 2009-08-05 | Cytec Surface Specialties, S.A. | Powder Composition |
| FR2955864B1 (fr) * | 2010-02-01 | 2012-03-23 | Arkema France | Poudre a base de polyamide et procede de revetement d'objet par fusion de ladite poudre |
| CN102408550A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-04-11 | 广州擎天实业有限公司 | 一种超耐候粉末涂料用端羧基聚酯树脂及其制备方法 |
| CN102816416B (zh) * | 2012-08-27 | 2015-05-06 | 帝兴树脂(昆山)有限公司 | 家用电器用聚酯树脂及其制备方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3288759A (en) * | 1963-09-27 | 1966-11-29 | Gen Electric | Polyesters containing an organic carboxylic acid polyanhydride, and a tertiary amineas cure accelerator |
| US4255553A (en) * | 1975-05-21 | 1981-03-10 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Powder coating composition |
| JPS61162053A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-22 | Canon Inc | 静電荷像現像用トナ− |
| US4681811A (en) * | 1985-08-19 | 1987-07-21 | Ppg Industries, Inc. | Color plus clear coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents in the clear coat |
| US4827393A (en) * | 1986-10-16 | 1989-05-02 | Clark Automotive Development Limited | Alternator and regulator for use therewith |
| DE3737493A1 (de) * | 1987-11-05 | 1989-05-18 | Hoechst Ag | Verfahren zur erhoehung der elektrostatischen aufladbarkeit von pulverlacken oder pulvern und deren verwendung zur oberflaechenbeschichtung von festen gegenstaenden |
| DE3737496A1 (de) * | 1987-11-05 | 1989-05-18 | Hoechst Ag | Verfahren zur erhoehung der elektrostatischen aufladbarkeit von pulverlacken oder pulvern und deren verwendung zur oberflaechenbeschichtung von festen gegenstaenden |
| US4837393A (en) * | 1988-08-05 | 1989-06-06 | Eastman Kodak Company | Electrostatographic toner particle comprising a polyester containing a covalently bound quaternary phosphonium salt |
| EP0371528B1 (en) * | 1988-11-09 | 1994-03-30 | Dsm N.V. | Triboelectrically processable powder coating |
| DE3936973A1 (de) * | 1989-03-11 | 1991-05-08 | Hoechst Ag | Haertbare, pulverfoermige mischungen |
| US5244944A (en) * | 1991-06-05 | 1993-09-14 | Eastman Kodak Company | Thermosetting powder coating compositions |
| WO1993004122A1 (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-04 | The Dow Chemical Company | Polyester compositions containing phosphonium compounds |
| US5384367A (en) * | 1993-04-19 | 1995-01-24 | Ppg Industries, Inc. | Carbamate urea or urethane-functional epoxy acrylic with polyacid |
| US5565243A (en) * | 1995-05-01 | 1996-10-15 | Ppg Industries, Inc. | Color-clear composite coatings having improved hardness, acid etch resistance, and mar and abrasion resistance |
| US5858545A (en) * | 1996-03-26 | 1999-01-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electrosprayable release coating |
| US5637654A (en) * | 1996-08-12 | 1997-06-10 | Mcwhorter Technologies | Low temperature cure carboxyl terminated polyesters |
| US6555226B1 (en) * | 2000-10-26 | 2003-04-29 | Bp Corporation North America Inc. | Polyester resin for powder coating |
-
2003
- 2003-03-25 WO PCT/NL2003/000227 patent/WO2003082996A2/en active IP Right Grant
- 2003-03-25 AT AT03745476T patent/ATE387479T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-03-25 EP EP03745476A patent/EP1501902B1/en not_active Revoked
- 2003-03-25 ES ES03745476T patent/ES2300600T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-25 CN CNB038073846A patent/CN100357377C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-25 US US10/508,674 patent/US20050171256A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-25 AU AU2003225414A patent/AU2003225414A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-25 PT PT03745476T patent/PT1501902E/pt unknown
- 2003-03-25 KR KR1020047015263A patent/KR101011609B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-03-25 DE DE60319358T patent/DE60319358T2/de not_active Expired - Lifetime
-
2009
- 2009-09-21 US US12/563,762 patent/US20100015342A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1501902A2 (en) | 2005-02-02 |
| PT1501902E (pt) | 2008-04-23 |
| AU2003225414A1 (en) | 2003-10-13 |
| KR20040107486A (ko) | 2004-12-20 |
| DE60319358T2 (de) | 2009-02-19 |
| DE60319358D1 (de) | 2008-04-10 |
| CN1643093A (zh) | 2005-07-20 |
| ATE387479T1 (de) | 2008-03-15 |
| KR101011609B1 (ko) | 2011-01-27 |
| WO2003082996A2 (en) | 2003-10-09 |
| US20100015342A1 (en) | 2010-01-21 |
| EP1501902B1 (en) | 2008-02-27 |
| US20050171256A1 (en) | 2005-08-04 |
| WO2003082996A3 (en) | 2004-03-11 |
| CN100357377C (zh) | 2007-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6184311B1 (en) | Powder coating composition of semi-crystalline polyester and curing agent | |
| KR0185652B1 (ko) | 코팅 조성물 | |
| TW546358B (en) | Thermosetting powder compositions for the preparation of low-gloss coatings | |
| CA1330682C (en) | Hydroxyalkylamide powder coating curing system | |
| CA2012659C (en) | Powder paint and a polyester resin for powder paint | |
| ES2366557T3 (es) | Revestimientos en polvo y usos de los mismos. | |
| KR19990071879A (ko) | 코팅용 열경화 분말 조성물 | |
| JP2003504452A (ja) | 粉体塗料用の熱硬化性組成物 | |
| US20100015342A1 (en) | Coating composition less susceptible to surface defects | |
| KR101672886B1 (ko) | 무독성, 고내후성 저온경화형 폴리에스테르 수지의 제조 방법 및 이를 이용한 분체도료 조성물 | |
| JP3604430B2 (ja) | 熱硬化性でエポキシド基不含の被覆組成物、該組成物の製造法、該組成物からなる粉末ラッカー、該組成物からなる保護層、および該層の製造法 | |
| KR0148335B1 (ko) | 열경화성 코팅 시스템 | |
| TW568943B (en) | Carboxyl-functional polyester resin, and power paint formulation containing the resin and its preparation | |
| AU644292B2 (en) | Epoxy resin powder coating composition | |
| ES2500055T3 (es) | Composiciones de resina para composiciones de revestimiento en polvo termoendurecibles | |
| AU2003213552A1 (en) | Transparent or Pigmented Powder Coatings Based on Certain Carboxyl-containing Polyesters with Hydroxyalkylamides and Use | |
| ES2335859T3 (es) | Una composicion aglutinante para una pintura en polvo. | |
| CA2204936A1 (en) | Catalyst for powder coatings | |
| WO2004026981A1 (en) | BINDER COMPOSITION COMPRISING A CARBOXYL FUNCTIONAL POLYESTER AND A β-HYDROXY ALKYL AMIDE | |
| JPH08319438A (ja) | 耐候性アクリルコーティング粉末 | |
| JPH0299516A (ja) | 樹脂組成物 |