ES2645690T3 - Mezcla fenólica para la composición de recubrimiento electrodepositable que contiene una guanidina cíclica - Google Patents

Mezcla fenólica para la composición de recubrimiento electrodepositable que contiene una guanidina cíclica Download PDF

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Abstract

Una composición de recubrimiento electrodepositable que comprende: un producto de reacción de un polímero epoxi funcional y una guanidina cíclica y una fuente de fenol sin reaccionar, en donde la fuente de fenol sin reaccionar está presente en una cantidad de al menos 0,5 equivalentes molares a 1 equivalente molar de la guanidina cíclica. en donde la composición de recubrimiento electrodepositable tiene un uso culómbico de menos de 100 culombios/gramo cuando se deposita sobre un sustrato conductor a una densidad de corriente de <= 1,5 mAmp/cm2.

Description

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Además de los polímeros que contienen grupos de sal de amina, también pueden emplearse polímeros que contienen grupos de sal de amonio cuaternario. Ejemplos de estos polímeros son aquellos que se forman haciendo reaccionar un poliepóxido orgánico con una sal de amina terciaria. Dichos polímeros se describen en la Patente de
5 EE.UU. N.º 3.962.165; 3.975.346; y 4.001.101. Ejemplos de otros polímeros catiónicos son polímeros que contienen grupos de sales de sulfonio ternario y polímeros que contienen grupos de sal de fosfonio cuaternario tales como los descritos en la Patente de EE.UU. N.º 3.793.278 y 3.984.922, respectivamente. Además, se pueden usar polímeros de formación de película que curan por transesterificación tal como se describe en la Solicitud Europea N.º 12463. Además, se pueden usar las composiciones catiónicas preparadas a partir de bases de Mannich tales como las descritas en la Patente de EE.UU. N.º 4.134.932.
Como se ha indicado anteriormente, además del (a) polímero de formación de película principal, la mezcla de resinas comprende además (b) un agente de endurecimiento (reticulador) que es reactivo con grupos funcionales reactivos, tales como grupos de hidrógeno activo, sobre el polímero de formación de película principal. Los agentes
15 de endurecimiento que se pueden usar con la presente invención incluyen, pero sin limitación, uretano, isocianato, éster o combinaciones de los mismos.
Se entenderá que los ejemplos no limitantes de agentes de endurecimiento de uretano incluyen los productos de (i) una reacción amina-carbonato y/o (ii) una reacción isocianato-alcohol.
Ejemplos no limitantes de carbonatos cíclicos adecuados que pueden utilizarse para formar el agente de endurecimiento de uretano, incluyen, sin limitación, carbonato de propileno, carbonato de etileno, carbonato de butileno, o combinaciones de los mismos. Ejemplos no limitantes de carbonatos acíclicos adecuados que pueden utilizarse para formar el uretano, incluyen, sin limitación, carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de 25 metiletilo, carbonato de dipropilo, carbonato de metilpropilo, carbonato de dibutilo o combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones de la presente invención, el carbonato acíclico comprende carbonato de dimetilo. Ejemplos no limitantes de aminas adecuadas que pueden utilizarse para formar el uretano, incluyen, sin limitación, dietilentriamina, dipropilentriamina, bis-hexametilentriamina, isoforon diamina, 4’-bis-aminociclohexilamina, xililen diamina, N-hidroxietil etilendiamina, hexametilentriamina, trisaminoetilamina o combinaciones de las mismas. En algunas realizaciones, el agente de endurecimiento es un producto de reacción de una poliamina y un carbonato cíclico. Se entenderá que en determinadas realizaciones, las aminas primarias de la poliamina se hacen reaccionar con el carbonato cíclico. En algunas realizaciones de la presente invención, el producto de reacción de la poliamina y el carbonato cíclico puede entonces hacerse reaccionar con un polímero epoxi funcional tal como los usados para preparar el vehículo principal y/o el vehículo de molienda. Específicamente, en algunas realizaciones, la amina
35 secundaria del producto de reacción se hace reaccionar con el grupo funcional epoxi del polímero epoxi funcional.
Ejemplos no limitantes de los isocianatos adecuados que pueden utilizarse para formar el agente de endurecimiento de uretano incluyen, sin limitación, diisocianato de tolueno, 4,4’-diisocianato de metilen difenilo, diisocianato de isoforona, diisocianato de hexametileno, xililen diisocianato, diisocianato de tetrametilxilileno, diisocianatos alifáticos de cadena lineal tales como diisocianato de 1,4-tetrametileno, diisocianato de norbornano y diisocianato de 1,6hexametileno diisocianato de isoforona y 4,4’-metilen-bis-(ciclohexil isocianato), diisocianatos aromáticos tales como diisocianato de p-fenileno, difenilmetano-4,4’-diisocianato y 2,4-o 2,6-diisocianato de tolueno, poliisocianatos superiores tales como trifenilmetano-4,4’,4-triisocianato, 1,2,4-triisocianato de benceno y polimetilen polifenilo isocianato y trímeros de diisocianato de 1,6-hexametileno o combinaciones de los mismos. Debe señalarse que los
45 dímeros, trímeros y materiales funcionales superiores de estos isocianatos también pueden utilizarse en la presente invención. Ejemplos no limitantes de alcoholes adecuados que pueden utilizarse para formar el uretano incluyen, sin limitación, metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, éteres de glicol y otros alcoholes.
Como se ha indicado anteriormente, los agentes de endurecimiento adecuados para polímeros que contienen grupos de sal de amina, polímeros acrílicos catiónicos y/o polímeros que contienen grupos hidroxi incluyen isocianatos así como isocianatos bloqueados. Debe señalarse que, tal como se usa en el presente documento, «isocianatos» también incluyen poliisocianatos y viceversa. El agente de endurecimiento de poliisocianato puede ser un poliisocianato completamente bloqueado con ningún grupo isocianato sustancialmente libre, o puede ser parcialmente bloqueado y reaccionado con la cadena principal de resina como se describe en la patente de EE.UU.
55 N.º 3.984.299. El poliisocianato puede ser un poliisocianato alifático, aromático, o combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, se utilizan diisocianatos, aunque en otras realizaciones se pueden usar poliisocianatos superiores en lugar de o en combinación con diisocianatos.
También se pueden usar prepolímeros de isocianato, por ejemplo, productos de reacción de poliisocianatos con polioles tales como neopentilglicol y trimetilol propano o con polioles poliméricos tales como policaprolactona dioles y trioles (relación de equivalentes NCO/OH mayor a uno). Puede usarse una mezcla de difenilmetano-4,4’-diisocianato y polimetilen polifenilo isocianato.
Se puede usar cualquier alcohol o poliol adecuado como agente de bloqueo para el poliisocianato en la composición
65 de recubrimiento electrodepositable de la presente invención, siempre que el agente se desbloquee a la temperatura de endurecimiento y siempre que no se forme un producto gelificado. Por ejemplo, Los alcoholes adecuados
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Los poliésteres no ácidos pueden prepararse, por ejemplo, haciendo reaccionar, en una o más etapas, anhídrido trimelítico (TMA) con ésteres de glicidilo de ácidos monocarboxílicos ramificados en una relación molar de 1:1,5 a 1:3, si se desea con la ayuda de un catalizador de esterificación tal como octoato de estaño o bencil dimetilamina, a temperaturas de 50-150 °C. Además, el anhídrido trimelítico puede hacerse reaccionar con 3 equivalentes molares
5 de un monoalcohol tal como 2-etilhexanol.
Como alternativa, el anhídrido trimelítico (1 mol) puede hacerse reaccionar en primer lugar con un glicol o un éter monoalquílico de glicol, tal como éter monobutílico de etilenglicol en una relación molar de 1:0,5 a 1:1, después de lo cual el producto se deja reaccionar con 2 moles de ésteres de glicidilo de ácidos monocarboxílicos ramificados. Además, el anhídrido del ácido policarboxílico, es decir, los que contienen dos o tres funciones carboxilo por molécula) o una mezcla de anhídridos de ácido policarboxílico, se pueden hacer reaccionar simultáneamente con un glicol, tal como 1,6-hexanodiol y/o mono-éter de glicol y monoepóxido, después de lo cual el producto se puede hacer reaccionar con mono-epóxidos, si se desea. Para las composiciones acuosas, estos poliésteres no ácidos también pueden modificarse con poliaminas tales como dietilentriamina para formar poliésteres amida. Dichos
15 poliésteres «modificados con amina» se pueden incorporar a los aductos de las aminas lineales o ramificadas descritas anteriormente para formar ésteres de aductos de aminas de autoendurecimiento.
Los poliésteres no ácidos de los tipos descritos anteriormente, normalmente son solubles en disolventes orgánicos y normalmente pueden mezclarse fácilmente con la resina de formación de película principal descrita anteriormente.
Los poliésteres adecuados para su uso en un sistema acuoso o mezclas de dichos materiales se dispersan en agua normalmente en presencia de resinas que comprenden grupos de sales catiónicas.
En algunas realizaciones, los agentes de endurecimiento de poliisocianato se utilizan normalmente conjuntamente
25 con los polímeros de formación de película catiónicos principales en cantidades de ≥ 5 % en peso basado en el peso total de los sólidos de resina del baño de electrodeposición. En otras realizaciones, los agentes de endurecimiento de poliisocianato se utilizan normalmente conjuntamente con los polímeros de formación de película catiónicos principales en cantidades de ≤ 60 % en peso basado en el peso total de los sólidos de resina del baño de electrodeposición. En otras realizaciones más, la cantidad de polímero de formación de película principal puede oscilar entre cualquier combinación de valores, que fueron enumerados en las oraciones anteriores, incluyendo los valores enumerados. Por ejemplo, los agentes de endurecimiento de poliisocianato pueden utilizarse conjuntamente con los polímeros de formación de película principal catiónicos en una cantidad que oscila entre 20 % a 50 % en peso basado en el peso total de los sólidos de resina del baño de electrodeposición.
35 En algunas realizaciones, el agente de endurecimiento que se puede usar en la composición de recubrimiento por electrodeposición es el agente de endurecimiento que se describe en la Patente de EE.UU. N.º 5.902.473.
Se entiende que un experto en la técnica puede determinar un agente de endurecimiento apropiado para un polímero de formación de película principal particular basado en la funcionalidad del polímero de formación de película principal.
En determinadas realizaciones, al menos una porción del agente de endurecimiento está químicamente unida al polímero de formación de película principal. En otras realizaciones, el agente de endurecimiento no está químicamente unido al polímero de formación de película principal y se añade como un aditivo a la composición de
45 recubrimiento electrodepositable.
El segundo componente (vehículo de molienda) de un baño de electrodeposición comprende generalmente una composición de pigmento (pasta de pigmento), que puede tener uno o más pigmentos, un polímero dispersable en agua y, opcionalmente, aditivos tales como tensioactivos, agentes humectantes, catalizadores, adyuvantes de dispersión o combinaciones de los mismos. Debe señalarse que el polímero dispersable en agua del vehículo de molienda puede ser igual o diferente del polímero de formación de película principal en la mezcla de resina. La composición del pigmento usado en el vehículo de molienda puede ser del tipo convencional que comprende pigmentos de, por ejemplo, óxidos de hierro, cromato de estroncio, negro de humo, polvo de carbón, dióxido de titanio, talco, sulfato de bario, así como pigmentos de color tales como amarillo de cadmio, rojo de cadmio, amarillo
55 de cromo y similares. En algunas realizaciones, la composición de pigmento puede comprender pigmentos de efecto tales como, pero no de forma limitativa, pigmentos electroconductores y/o fotocromáticos. El contenido del pigmento de la dispersión se expresa generalmente como una relación de pigmento a resina. En la práctica de la invención, cuando se emplea pigmento, la relación de pigmento a resina está generalmente dentro del intervalo de aproximadamente 0,02:1 a 1:1. Los otros aditivos mencionados anteriormente están generalmente en la dispersión en cantidades de aproximadamente 0,01 % a 3 % en peso basado en el peso de sólidos de resina.
El primer y segundo componentes del baño de electrodeposición están dispersos juntos en un medio acuoso que comprende agua y, generalmente, disolventes de coalescencia para formar el baño de electrodeposición. Los disolventes de coalescencia útiles que se pueden usar en el baño de electrodeposición incluyen, pero sin limitación, 65 hidrocarburos, alcoholes, ésteres, éteres y/o cetonas. En una realización, los disolventes de coalescencia incluyen alcoholes, polioles y cetonas. Los disolventes de coalescencia específicos incluyen isopropanol, butanol, 2
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Éter diglicidílico de bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxi de 188, disponible en el mercado en Momentive Specialty Chemicals
2 Solución que consiste en 28,7 % de 1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno y 71,3 % de aducto de bisfenol Aóxido de etileno
3 Dicetimina derivada de dietilentriamina y metil isobutil cetona (70 % de sólidos en metil isobutil cetona)
Epon 828, bisfenol A, aducto de Bisfenol A-óxido de etileno, metil isobutil cetona y yoduro de etiltrifenilfosfonio se cargaron en un matraz de reacción y se calentaron bajo una atmósfera de nitrógeno a 130 °C. La mezcla de reacción se exotermó a 145 °C. La mezcla se mantuvo entonces a 145 °C durante dos horas. Se añadió una 5 segunda adición de aducto de bisfenol A-óxido de etileno y metil isobutil cetona al matraz y se determinó que el peso equivalente de epoxi era de 1,314 (teoría = 1,289). Se estableció una temperatura de 105 °C y se añadió 1,5,7triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno, N-metiletanol amina y dicetimina se añadieron al matraz. La mezcla de reacción se exotermó a 116 °C. Después de completarse la reacción exotérmica, se estableció una temperatura de 120 °C y se mantuvo la mezcla durante una hora. A continuación se añadió ácido acético al matraz, seguido de la adición del
10 reticulador de uretano diez minutos más tarde. Se estableció una temperatura de 110 °C y se mantuvo la mezcla durante 10 minutos. El 85 por ciento en peso de la mezcla se dispersó entonces en agua y ácido fórmico. Después de agitar durante 30 minutos, se añadió la carga de agua adicional. La resina dispersada se destiló entonces a vacío para separar la metil isobutil cetona.
15 Ejemplo 2. Resina II
Tabla 2.
Carga
Ingredientes Partes en peso
1
EPON 8281 504,0
2
Bisfenol A 222,8
3
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6) 65,9
4
Metil isobutil cetona 24,5
5
Yoduro de etiltrifenilfosfonio 0,5
6
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6) 102,5
7
Metil isobutil cetona 21,5
8
1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno2 68,5
9
Dicetimina3 42,2
10
N-metiletanol amina 27,7
11
Ácido acético 10,0
12
Aducto de fenol (véase el Ejemplo 12-JCS-106) 137,4
13
Reticulador de uretano (Ejemplo 1a) 663,1
14
Ácido fórmico al 90 % 17,2
15
H2O 1026,2
16
H2O 2110,7
1 Éter diglicidílico de bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxi de 188, disponible en el mercado en Momentive Specialty Chemicals2 Solución que consiste en 28,7 % de 1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno y 71,3 % de aducto de bisfenol A-óxido de etileno 3 Dicetimina derivada de dietilentriamina y metil isobutil cetona (70 % de sólidos en metil isobutil cetona)
Las cargas 1,2, 3, 4 y 5 se añadieron a un matraz de 4 cuellos equipado con un termopar, aspersor de nitrógeno y
20 un agitador mecánico. Bajo una atmósfera protegida de N2 y agitación, se calentó el matraz a 130 °C. La mezcla de reacción se exotermó a 157 °C. La mezcla se mantuvo entonces a 145 °C durante dos horas. A continuación las cargas 6 y 7 se añadieron al matraz y se determinó que el peso equivalente de epoxi era de 1,297 (teoría = 1,299). Se estableció una temperatura de 105 °C y se añadieron las cargas 8, 9 y 10 al matraz. La mezcla de reacción se exotermó a 118 °C. Después de completarse la reacción exotérmica, se estableció una temperatura de 122 °C y se
25 mantuvo la mezcla durante una hora. A continuación se añadió la carga 11 al matraz, seguido de la adición de las cargas 12 y 13 diez minutos más tarde. Se estableció una temperatura de 110 °C y se mantuvo la mezcla durante 10 minutos. El 92 por ciento en peso de la mezcla se dispersó entonces en una solución premezclada de 14 y 15 cargadas. Después de agitar durante 30 minutos, se añadió la carga de agua adicional. La resina dispersada se destiló entonces a vacío para separar la metil isobutil cetona. La dispersión acuosa resultante tenía un contenido de
30 sólidos de 40,08 %.
Los análisis GPC para determinar el peso del polímero y el promedio Z mostraron valores de 9.583 y 19.729, respectivamente y se hicieron con DMF usando patrones de poliestireno.
35
20
Ejemplo 3. Resina III
Tabla 3.
Carga
Ingredientes Partes en peso
1
EPON 8281 504,0
2
Bisfenol A 222,8
3
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6) 65,9
4
Metil isobutil cetona 24,5
5
Yoduro de etiltrifenilfosfonio 0,5
6
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6) 102,5
7
Metil isobutil cetona 21,5
8
1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno2 68,5
9
Dicetimina3 42,2
10
N-metiletanol amina 27,7
11
Ácido acético 10,0
12
Aducto de fenol (véase el Ejemplo 12-JCS-106) 137,4
13
Reticulador de uretano (Ejemplo 1a) 663,1
14
Ácido fórmico al 90 % 17,2
15
H2O 1026,2
16
H2O 2110,7
1 Éter diglicidílico de bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxi de 188, disponible en el mercado en Momentive Specialty Chemicals2 Solución que consiste en 28,7 % de 1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno y 71,3 % de aducto de bisfenol A-óxido de etileno 3 Dicetimina derivada de dietilentriamina y metil isobutil cetona (70 % de sólidos en metil isobutil cetona)
5 Las cargas 1,2, 3, 4 y 5 se añadieron a un matraz de 4 cuellos equipado con un termopar, aspersor de nitrógeno y un agitador mecánico. Bajo una atmósfera protegida de N2 y agitación, se calentó el matraz a 130 °C. La mezcla de reacción se exotermó a 160 °C. La mezcla se mantuvo entonces a 145 °C durante dos horas. A continuación se añadieron las cargas 6 y 7 al matraz y se determinó que el peso equivalente de epoxi era de 1,292 (teoría = 1,295). Se estableció una temperatura de 105 °C y se añadieron las cargas 8, 9 y 10 al matraz. La mezcla de reacción se
10 exotermó a 121 °C. Después de completarse la reacción exotérmica, se estableció una temperatura de 122 °C y se mantuvo la mezcla durante una hora. A continuación se añadió la carga 11 al matraz, seguido de la adición de las cargas 12 y 13 diez minutos más tarde. Se estableció una temperatura de 110 °C y se mantuvo la mezcla durante 10 minutos. El 92 por ciento en peso de la mezcla se dispersó entonces en una solución premezclada de 14 y 15 cargadas. Después de agitar durante 30 minutos, se añadió la carga de agua adicional. La resina dispersada se
15 destiló entonces a vacío para separar la metil isobutil cetona. La dispersión acuosa resultante tenía un contenido de sólidos de 40,01 %.
Los análisis GPC para determinar el peso del polímero y el promedio Z mostraron valores de 8.967 y 18.897, respectivamente y se hicieron con DMF usando patrones de poliestireno.
20 Ejemplo 4. Resina IV
Tabla 4.
Ingredientes
Partes en peso
EPON 8281
614,7
Bisfenol A
262,2
DEN 425 2
14,0
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6)
72,5
Metil isobutil cetona
29,8
Yoduro de etiltrifenilfosfonio
0,6
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6)
100,0
Metil isobutil cetona
65,5
1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno3
90,6
Dicetimina4
51,5
N-metiletanol amina
33,0
Ácido tánico
13,7
Reticulador de uretano (Ejemplo 1a)
720,5
Ácido fórmico al 90 %
25,3
Agua
1029,7
Agua
1258,6
21
1 Éter diglicidílico de bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxi de 188, disponible en el mercado en Momentive Specialty Chemicals2 Resina epoxi novolac disponible en Dow 3 Solución que consiste en 29,0 % de 1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno y 71,0 % de aducto de bisfenol Aóxido de etileno 4 Dicetimina derivada de dietilentriamina y metil isobutil cetona (70 % de sólidos en metil isobutil cetona)
Epon 828, bisfenol A, DEN 425, aducto de Bisfenol A-óxido de etileno, metil isobutil cetona y yoduro de etiltrifenilfosfonio se cargaron en un matraz de reacción y se calentaron bajo una atmósfera de nitrógeno a 130 °C. La mezcla de reacción se exotermó a 145 °C. La mezcla se mantuvo entonces a 145 °C durante dos horas. Se 5 añadió una segunda adición de aducto de bisfenol A-óxido de etileno y metil isobutil cetona al matraz y se estableció una temperatura de 105 °C. 1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno, N-metiletanol amina y dicetimina se añadieron al matraz. La mezcla de reacción se exotermó a 116 °C. Después de completarse la reacción exotérmica, se estableció una temperatura de 120 °C y se mantuvo la mezcla durante una hora. A continuación se añadió ácido tánico al matraz, seguido de la adición del reticulador de uretano diez minutos más tarde. Se estableció una temperatura de
10 110 °C y se mantuvo la mezcla durante 10 minutos. El 85 por ciento en peso de la mezcla se dispersó entonces en agua y ácido fórmico. Después de agitar durante 30 minutos, se añadió la carga de agua adicional. La resina dispersada se destiló entonces a vacío para separar la metil isobutil cetona.
Ejemplo 5. Resina V
15
Tabla 5.
Ingredientes
Partes en peso
Epon 8281
1546,5
Bisfenol A
658,5
Yoduro de etiltrifenilfosfonio
1,5
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6)
245,0
Mazon 16512
416,1
Epon 828
26,5
Mazon 1651
Producto intermedio de sal de amina (Ejemplo 5a)
Agua
1 Éter diglicidílico de bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxi de 188, disponible en el mercado en Momentive Specialty Chemicals2 Butil carbitol formal disponible en BASF Corporation
Epon 828, bisfenol A, yoduro de etiltrifenilfosfonio, aducto de bisfenol A-óxido de etileno y mazon 1651 se cargaron en un vaso de reacción equipado con agitador mecánico, condensador y entrada de nitrógeno. La mezcla se calentó 20 a 140 °C y se dejó exotérmica a 191 °C. Tras completarse la reacción exotérmica, la mezcla se enfrió a 160 °C y se mantuvo durante una hora. A continuación se añadió Mazon 1651 para ayudar a enfriar a 120 °C. A 120 °C, se añadieron Epon 828 y Mazon 1651 y la mezcla de reacción se mantuvo durante una hora a esta temperatura. La mezcla se enfrió entonces a 90 °C y se añadió el producto intermedio de sal de amina, que se había calentado previamente a 70 °C, durante 90 minutos. Después de añadir el producto intermedio de sal de amina, se añadió
25 agua y se mantuvo la mezcla durante 6 horas a 80-82 °C.
Ejemplo 5A. Producto intermedio de sal de amina
Tabla 5A.
Ingredientes
Partes en peso
Dimetiletanol amina
356,6
Diisocianato de difenilmetileno1
528,8
Mazon 16512
17,7
Ácido fórmico
204,4
Agua
1107,5
1 PAPI 2940, disponible en Dow 2 Butil carbitol formal disponible en BASF Corporation
30 Se añadió dimetiletanol amina a un vaso de reacción equipado con un agitador mecánico, un condensador y una entrada de nitrógeno y se calentó a 40 °C. Se añadió diisocianato de difenilmetileno durante 90 minutos mientras se mantenía una temperatura máxima de 100 °C. Después de completarse la adición, se mantuvo la mezcla durante 30 minutos. El análisis IR no mostró ningún estiramiento de NCO presente, indicando que el isocianato se había
35 consumido completamente. A continuación se añadió ácido fórmico y agua y la mezcla se mantuvo a 70 °C durante tres horas.
22
Ejemplo 6. Resina VI
Tabla 6.
Ingredientes
Partes en peso
EPON 8281
614,7
Bisfenol A
259,9
DEN 425 2
17,2
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6)
73,2
Metil isobutil cetona
29,8
Yoduro de etiltrifenilfosfonio
0,6
Bisfenol A-aducto de óxido de etileno (relación molar 1/6)
100,0
Metil isobutil cetona
50,5
1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno3
89,6
Dicetimina4
51,6
N-metiletanol amina
33,1
Ácido acético
13,1
Reticulador de uretano (Ejemplo 1a)
720,9
Ácido fórmico al 90 %
15,7
Agua
1032,0
Agua
1249,8
1 Éter diglicidílico de bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxi de 188, disponible en el mercado en Momentive Specialty Chemicals2 Resina epoxi novolac disponible en Dow 3 Solución que consiste en 29,0 % de 1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno y 71,0 % de aducto de bisfenol A-óxido de etilelo 4Dicetimina derivada de dietilentriamina y metil isobutil cetona (70 % de sólidos en metil isobutil cetona)
5 Epon 828, bisfenol A, DEN 425, aducto de isfenol A-óxido de etileno, metil isobutil cetona y yoduro de etiltrifenilfosfonio se cargaron en un matraz de reacción y se calentaron bajo una atmósfera de nitrógeno a 130 °C. La mezcla de reacción se exotermó a 145 °C. La mezcla se mantuvo entonces a 145 °C durante dos horas. Se añadió una segunda adición de aducto de bisfenol A-óxido de etileno y metil isobutil cetona al matraz y se estableció una temperatura de 105 °C. 1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-eno, N-metiletanol amina y dicetimina se añadieron al
10 matraz. La mezcla de reacción se exotermó a 116 °C. Después de completarse la reacción exotérmica, se estableció una temperatura de 120 °C y se mantuvo la mezcla durante una hora. A continuación se añadió ácido acético al matraz, seguido de la adición del reticulador de uretano diez minutos más tarde. Se estableció una temperatura de 110 °C y se mantuvo la mezcla durante 10 minutos. El 85 por ciento en peso de la mezcla se dispersó entonces en agua y ácido fórmico. Después de agitar durante 30 minutos, se añadió la carga de agua adicional. La resina
15 dispersada se destiló entonces a vacío para separar la metil isobutil cetona.
Ejemplo 7. Resina VII
Tabla 7.
Ingredientes
Partes en peso
DER 7321
3523,9
Bisfenol A
853,6
Mazon 16512
43,8
Bencildimetilamina
8,3
Mazon 1651
274,2
Jeffamina D-4003
924,4
Mazon 1651
43,8
Epon 828 4 (85 % de sólidos en Mazon 1651)
112,4
Mazon 1651
17,2
1Éter diglicidílico de propilenglicol (peso molecular 600) disponible en Dow2 Butil carbitol formal disponible en BASF Corporation 3 Polipropilenglicol diamina disponible en Huntsman Corporation 4 Éter diglicidílico de bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxi de 188, disponible en el mercado en Momentive Specialty Chemicals
20 Se añadieron DER 732, Bisfenol A y Mazon 1651 a un vaso adecuado equipado con un agitador mecánico, un condensador de reflujo y una entrada de nitrógeno y se calentaron a 130 °C bajo agitación suave. A continuación se añadieron bencildimetilamina y Mazon 1651 y la mezcla de reacción se dejó exotérmica hasta alcanzar una temperatura de 135 °C. Dicha temperatura se mantuvo durante aproximadamente 2 horas y la mezcla de reacción
25 tuvo un peso equivalente de epoxi de 1.220 basado en sólidos de resina. Mazon 1651 y Jeffamine D-400 se añadieron secuencialmente al vaso para enfriar la mezcla a 90 °C. La mezcla se mantuvo entonces a esta
23
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imagen18
imagen19
26
imagen20
Los datos de potencia de proyección para las pinturas c, f y d se ilustran gráficamente en la Figura 1. Estos datos y los datos proporcionados en las Tablas 10a y 10b anteriores demuestran que las electrocapas que contienen guanidina cíclica que se modifican con fenol sin reaccionar tienen una ventaja distintiva en la propiedad importante de la potencia de proyección y también en la propiedad asociada de la eficiencia eléctrica cuando la tensión, tiempo
5 y densidad de corriente son representativas de las secciones interiores de un artículo recubierto.
Ejemplo 11. Potencia de proyección sobre acero tratado previamente con circonio.
Los paneles de acero desnudo (APR 28110) se trataron previamente con Zircobond (un pretratamiento que contiene
10 circonio disponible en el mercado en PPG Industries, Inc., Marly, Francia). Los paneles se pintaron entonces con pintura a o pintura b y se sometieron a pruebas de potencia de proyección usando una prueba de potencia de proyección de la caja de Ngoya. Los datos se muestran en la Tabla 11.

Tabla 11. Potencia de proyección (prueba de la caja de Ngoya)
Denominación de la cara
A
B C
(20 Cu/ 90 FF/ 10 Fe)
Espesor de la película en micrómetros, potencia de proyección Hgoya
Pintura a + capa de pretratamiento de ZB*
90°/100 voltios** 17 8 10
Pintura b + capa de pretratamiento de ZB*
90°/100 voltios ** 15 10,5 11,5
* Pretratamiento con zircobond ** La tensión de 100 es demasiado baja para las caras D a G
15 Estos datos demuestran que la inclusión de BPA en la pintura que contiene guanidina cíclica en combinación con una capa de pretratamiento con zircobond mejora la potencia de proyección aún más.
En resumen, los datos mostrados en el presente documento demuestran que cuando se electrodepositan sobre
20 acero desnudo, las ventajas de los compuestos fenólicos a las electrocapas que contienen guanidina cíclica son sorprendentes. Los espesores de la película aplicada resultante y los usos coulómbicos son notablemente deseables y son elásticos con respecto a las condiciones eléctricas.
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