ES2875834T3 - Recubrimientos de múltiples capas y métodos de preparación de los mismos - Google Patents

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Richard J Sadvary
Shanti Swarup
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Abstract

Un recubrimiento de múltiples capas que comprende: una primera capa de recubrimiento base aplicada sobre al menos una porción de un sustrato, en donde la primera capa de recubrimiento base se forma a partir de una primera composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso, las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base comprenden (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica que comprende: (a) grupos funcionales ceto y/o aldo, y (b) enlaces urea; y una segunda capa de recubrimiento base aplicada sobre la primera capa de recubrimiento base, en donde la segunda capa de recubrimiento base se forma a partir de una segunda composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso, las partículas de núcleo-envoltura de la segunda composición de recubrimiento base comprenden (1 ) un núcleo polimérico encapsulado al menos parcialmente por (2) una envoltura polimérica, y en donde el núcleo polimérico de cada una de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base está independientemente unido covalentemente a al menos una porción de la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura.

Description

DESCRIPCIÓN
Recubrimientos de múltiples capas y métodos de preparación de los mismos
Aviso de apoyo gubernamental
Esta invención se realizó con apoyo gubernamental bajo el número de contrato DE-EE0005777 otorgado por el Departamento de Energía. El gobierno de los Estados Unidos puede tener ciertos derechos sobre esta invención.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a los recubrimientos de múltiples capas que se pueden aplicar a sustratos tales como sustratos para automóviles y los métodos para preparar y aplicar tales recubrimientos.
Antecedentes de la invención
Los recubrimientos de múltiples capas se aplican a una amplia variedad de sustratos para proporcionar color y otros efectos visuales, resistencia a la corrosión, resistencia a la abrasión, resistencia química. Por ejemplo, los recubrimientos de múltiples capas a menudo incluyen un recubrimiento de base que proporciona color u otros efectos especiales visuales y un recubrimiento superior que proporciona una capa resistente a la abrasión y a los arañazos. Con respecto a los recubrimientos de múltiples capas aplicados a sustratos metálicos tales como sustratos para automóviles, también se incluyen típicamente una capa de imprimación y una capa de imprimación de superficie. Generalmente, cada capa del recubrimiento de múltiples capas se deshidrata y/o cura por separado bajo condiciones variables como a diferentes temperaturas para formar el recubrimiento de múltiples capas final. Sigue siendo conveniente para proporcionar nuevos recubrimientos de múltiples capas que también proporcionen bajas temperaturas de curado y un número reducido de capas.
El documento US 2014/0242280 A1 describe un método para aplicar un recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa de base y una capa transparente, en donde el recubrimiento base comprende partículas poliméricas y una polihidrazida.
Resumen de la invención
La presente invención está dirigida a un recubrimiento de múltiples capas que comprende: una primera capa de recubrimiento base aplicada sobre al menos una porción de un sustrato; y una segunda capa de recubrimiento base aplicada sobre la primera capa de recubrimiento base. La primera capa de recubrimiento base se forma a partir de una primera composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso. Las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base comprenden (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica que comprende (a) grupos funcionales ceto y/o aldo, y (b) enlaces urea. Además, la segunda capa de recubrimiento base se forma a partir de una segunda composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso. Las partículas de núcleo-envoltura de la segunda composición de recubrimiento base comprenden (1) un núcleo polimérico encapsulado al menos parcialmente por (2) una envoltura polimérica. Además, el núcleo polimérico de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base están cada una independientemente unida covalentemente a al menos una porción de la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura.
La presente invención se refiere además a un proceso de recubrimiento de un sustrato con un recubrimiento de múltiples capas que comprende: formar una primera capa de recubrimiento base sobre al menos una porción de un sustrato al depositar una primera composición de recubrimiento base directamente sobre al menos una porción del sustrato; y formar una segunda capa de recubrimiento base sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento base al depositar una segunda composición de recubrimiento base directamente sobre al menos una porción de (1) la primera capa de recubrimiento base después de que se deshidrate la primera composición de recubrimiento base o (2) la primera composición de recubrimiento base antes de que se deshidrate la primera composición de recubrimiento base. La primera capa de recubrimiento base se forma a partir de una primera composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso. Las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base que comprenden (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica que tiene (a) grupos funcionales ceto y/o aldo y (b) enlaces urea. Además, la segunda capa de recubrimiento base se forma a partir de una segunda composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas del núcleoenvoltura dispersas en un medio acuoso, las partículas de núcleo-envoltura de la segunda composición de recubrimiento base comprenden (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica. Además, el núcleo polimérico de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base están cada una independientemente unida covalentemente a al menos una porción de la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura.
Descripción de la invención
La presente invención está dirigida a un recubrimiento de múltiples capas que comprende al menos una primera capa de recubrimiento base y una segunda capa de recubrimiento base. Un "recubrimiento base" se refiere a un recubrimiento que se deposita sobre un imprimador y/o directamente sobre un sustrato, que incluye opcionalmente componentes (tales como pigmentos) que impactan en el color y/o proporcionan otro impacto visual. Como se explica con más detalle, el recubrimiento de múltiples capas puede incluir capas de recubrimiento adicionales que incluyen, pero no se limitan a, una capa de recubrimiento superior. Un "recubrimiento superior" se refiere a un recubrimiento superior que se deposita sobre otra capa de recubrimiento como un recubrimiento base, para proporcionar una capa protectora y/o decorativa.
La primera capa de recubrimiento base se puede formar a partir de una composición de recubrimiento que comprende partículas de núcleo-envoltura dispersas en agua. Por tanto, la primera composición de recubrimiento base comprende una dispersión de partículas de núcleo-envoltura (la fase dispersa) en un medio acuoso (la fase continua). Como se usa en la presente, un "medio acuoso" se refiere a un medio líquido que comprende al menos el 50 % en peso de agua, en base al peso total del medio líquido. Tales medios líquidos no acuosos pueden comprender al menos 60 % en peso de agua, o al menos 70 % en peso de agua, o al menos 80 % en peso de agua, o al menos 90 % en peso de agua, o al menos 95 % de agua, en base al peso total del medio líquido. Los solventes que constituyen menos del 50 % en peso del medio líquido incluyen solventes orgánicos. Los ejemplos de solventes orgánicos adecuados incluyen solventes orgánicos polares, por ejemplo solventes orgánicos próticos tales como glicoles, alcoholes de glicol éter, alcoholes y cetonas volátiles, diéteres de glicol, ésteres y diésteres. Otros ejemplos de solventes orgánicos incluyen hidrocarburos aromáticos y alifáticos.
Las partículas acuosas dispersas de núcleo-envoltura de la presente invención pueden comprender un núcleo que está al menos parcialmente encapsulado por la envoltura. Una partícula núcleo-envoltura en la que el núcleo se encapsula al menos parcialmente por la envoltura se refiere a una partícula que comprende (i) al menos un primer material que forma el centro de la partícula (es decir, el núcleo) y (ii) al menos un segundo material (es decir, la envoltura) que forma una capa sobre al menos una porción de la superficie del primer material (es decir, el núcleo). En algunos ejemplos, al menos una porción de la envoltura contacta directamente con al menos una porción del núcleo. Además, las partículas de núcleo-envoltura pueden tener varias formas (o morfologías) y tamaños. Por ejemplo, las partículas de núcleo-envoltura pueden tener morfologías generalmente esféricas, cúbicas, laminares, poliédricas, o aciculares (alargadas o fibrosas). Las partículas de núcleo-envoltura también pueden tener un tamaño de partícula promedio de 30 a 300 nanómetros, o de 40 a 200 nanómetros, o de 50 a 150 nanómetros. Como se usa en la presente, "tamaño de partícula promedio" se refiere al tamaño de partícula promedio en volumen. El tamaño promedio de partícula se determina con un Zetasizer 3000HS mediante el seguimiento de las instrucciones del manual del Zetasizer 3000HS.
Las partículas de núcleo-envoltura pueden comprender un núcleo polimérico así como también una envoltura polimérica. Un "núcleo polimérico" significa que el núcleo de la partícula núcleo-envoltura comprende uno o más polímeros y una "envoltura polimérica" significa que la envoltura de la partícula de núcleo-envoltura comprende uno o más polímeros. Como se usa en la presente, un "polímero" se refiere a oligómeros y homopolímeros (por ejemplo, preparados a partir de una única especie de monómero), copolímeros (por ejemplo, preparados a partir de al menos dos especies de monómeros) y polímeros de injerto. El término “resina” se usa indistintamente con el término “polímero."
El núcleo polimérico puede comprender, un polímero de (met)acrilato, un polímero de vinilo, o sus combinaciones. Como se usa en la presente, el término "(met)acrilato" se refiere tanto al metacrilato como al acrilato. Además, la cadena principal o la cadena primaria de un polímero que forma al menos una porción de la envoltura polimérica puede comprender enlaces de urea y, opcionalmente, otros enlaces. Por ejemplo, la envoltura polimérica puede comprender un poliuretano con una cadena principal que incluye enlaces de uretano y enlaces de urea. La envoltura polimérica que comprende enlaces de urea, tal como el poliuretano mencionado anteriormente, también puede comprender enlaces adicionales, se incluyen, pero no se limitan a, enlaces de éster, enlaces de éter y sus combinaciones.
El núcleo polimérico y la envoltura polimérica pueden comprender, además, uno o más, tales como dos o más, grupos funcionales reactivos. El término “grupo funcional reactivo” se refiere a un átomo, grupo de átomos, funcionalidad, o grupo que tiene reactividad suficiente para formar al menos un enlace covalente con otro grupo co-reactivo en una reacción química. Al menos algunos de los grupos funcionales reactivos de la envoltura polimérica son grupos funcionales ceto (también denominados grupos funcionales cetona), grupos funcionales aldo (también denominados grupos funcionales aldehído) o sus combinaciones. Opcionalmente, el núcleo polimérico comprende además grupos funcionales reactivos tales como grupos funcionales ceto, grupos funcionales aldo o combinaciones. Alternativamente, el núcleo de polímero está libre de grupos funcionales reactivos tales como grupos funcionales ceto y grupos funcionales aldo.
Otros ejemplos de grupos funcionales no limitantes que se pueden formas en la envoltura polimérica y/o núcleo polimérico incluyen grupos de ácido carboxílico, grupos amina, grupos epóxido, grupos hidroxilo, grupos tiol, grupos carbamato, grupos amida, grupos urea, grupos isocianato (que incluye grupos isocianato bloqueados), grupos etilénicamente insaturados y sus combinaciones. Como se usa en la presente, "etilénicamente insaturado" se refiere a un grupo que tiene al menos un doble enlace carbono-carbono. Ejemplos de no limitantes de grupos etilénicamente insaturados incluyen, pero no se limitan a, grupos (met)acrilato, grupos vinilo, y sus combinaciones. Se aprecia que la envoltura polimérica, el núcleo polimérico, o ambos pueden estar libres (es decir, no contienen) ninguno de los grupos funcionales reactivos descritos anteriormente.
El núcleo polimérico y la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura se pueden preparar para proporcionar una envoltura polimérica hidrófila con mayor dispersibilidad/estabilidad en agua y un núcleo polimérico hidrófobo. Como tal, la envoltura polimérica puede comprender grupos hidrófilos dispersables en agua mientras que el núcleo polimérico puede estar libre de grupos hidrófilos dispersables en agua. Los grupos hidrófilos dispersables en agua pueden aumentar la dispersabilidad/estabilidad en agua de la envoltura polimérica en el medio acuoso, de manera que la envoltura polimérica encapsula al menos parcialmente el núcleo hidrófobo.
Los grupos dispersables en agua se pueden formar a partir de grupos funcionales hidrófilos. Por ejemplo, el primer polímero puede comprender grupos funcionales de ácido carboxílico, tal como mediante el uso de grupos de ácido carboxílico que contienen dioles para formar la envoltura polimérica. Los grupos funcionales de ácido carboxílico se pueden neutralizar al menos parcialmente (es decir, al menos 30 por ciento del equivalente de la neutralización total) mediante una base inorgánica, tal como una amina volátil, para formar un grupo de sal. Los ejemplos de aminas adecuadas son amoniaco, dimetilamina, trimetilamina, monoetanolamina y dimetiletanolamina. Se aprecia que las aminas se evaporarán durante la formación del recubrimiento para exponer los grupos funcionales de ácido carboxílico y permitir que los grupos funcionales de ácido carboxílico experimenten reacciones adicionales tales como con un agente de reticulación reactivo con los grupos funcionales de ácido carboxílico. Otros ejemplos de grupos dispersables en agua incluyen grupos polioxialquileno.
En algunos ejemplos, la envoltura polimérica comprende un poliuretano con grupos funcionales ceto y/o aldo colgante y/o terminales así como también grupos funcionales ácido carboxílico colgantes y/o terminales. Como se ha descrito anteriormente, los grupos funcionales de ácido carboxílico se pueden neutralizar al menos parcialmente (es decir, al menos el 30 por ciento del equivalente de la neutralización total) mediante una base inorgánica, tal como una amina volátil, para formar un grupo de sal como se describió anteriormente. Además, el núcleo polimérico puede ser un núcleo hidrófobo que esté libre de dichos grupos de ácido carboxílico y grupos de sal formados a partir de ellos. Un “grupo colgante" se refiere a un grupo que se desprende del lado de la cadena principal del polímero y que no es parte de la cadena principal del polímero. Por el contrario, un “grupo terminal" se refiere a un grupo en un extremo de la cadena principal del polímero y que es parte de la cadena principal del polímero.
La envoltura polimérica también se puede unir covalentemente a al menos a una porción del núcleo polimérico. Por ejemplo, la envoltura polimérica se puede unir covalentemente al núcleo polimérico al hacer reaccionar al menos un grupo funcional en los monómeros y/o prepolímeros que se usan para formar la envoltura polimérica con al menos un grupo funcional en los monómeros y/o prepolímeros que se usan para formar el núcleo polimérico. Los grupos funcionales pueden incluir cualquiera de los grupos funcionales descritos previamente siempre y cuando al menos un grupo funcional de los monómeros y/o prepolímeros que se usan para formar la envoltura polimérica sea reactivo con al menos un grupo funcional de los monómeros y/o prepolímeros que se usan para formar el núcleo polimérico. Por ejemplo, los monómeros y/o prepolímeros que se usan para formar la envoltura polimérica y el núcleo polimérico pueden comprender ambos al menos un grupo etilénicamente insaturado que reaccionan entre sí para formar un enlace químico. Como se usa en la presente, un "prepolímero" se refiere a un precursor de polímero capaz de reacciones adicionales o polimerización por uno o más grupos reactivos para formar una masa molecular más alta o un estado reticulado.
Se pueden usar diversos componentes para formar las partículas de núcleo-envoltura de la presente invención. Por ejemplo, las partículas de núcleo-envoltura se pueden formar a partir de prepolímeros de poliuretano funcionales de isocianato, poliaminas, y monómeros etilénicamente insaturados. Los prepolímeros de poliuretano funcionales de isocianato se pueden preparar de acuerdo con cualquier método conocido en la técnica, tal como al reaccionar al menos un poliisocianato con uno o más compuesto(s) que tienen grupos funcionales que son reactivos con la funcionalidad isocianato del poliisocianato. Los grupos funcionales reactivos pueden ser grupos funcionales que contienen hidrógeno activo tales como grupos hidroxilo, grupos tiol, grupos amina, y grupos ácidos como grupos ácido carboxílico. Un grupo hidroxilo puede, por ejemplo, reaccionar con un grupo isocianato para formar un enlace uretano. Un grupo amina primaria o secundaria puede reaccionar con un grupo isocianato para formar un enlace urea. Los ejemplos de compuestos adecuados que se pueden usar para formar el poliuretano incluyen, pero no se limitan a, polioles, poliisocianatos, compuestos que contienen ácidos carboxílicos tales como dioles que contienen ácidos carboxílicos, poliaminas, componentes etilénicamente insaturados con función hidroxilo tales como ésteres hidroxialquílicos de ácido (met)acrílico y/u otros compuestos que tienen grupos funcionales reactivos, tales como grupos hidroxilo, grupos tiol, grupos amina y ácidos carboxílicos. El prepolímero de poliuretano también se puede preparar con monoalcoholes funcionales ceto y/o aldo.
Ejemplos de poliisocianatos adecuados incluyen al diisocianato de isoforona (IPDI), al diisocianato de 4,4'-diciclohexilmetano (H12MDI), al diisocianato de ciclohexilo (CHDI), al diisocianato de m-tetrametilxilileno (m-TMXDI), al diisocianato de p-tetrametilxilileno (p-TMXDI), al diisocianato de etileno, al 1,2-diisocianatopropano, al 1,3diisocianatopropano, al 1,6-diisocianatohexano (diisocianato de hexametileno o HDI), al diisocianato de 1,4-butileno, al diisocianato de lisina, al 1,4-metilen bis-(isocianato de ciclohexilo), al diisocianato de tolueno (TDI), al mxililendiisocianato (MXDI) y al p-xililendiisocianato, al diisocianato de 4-cloro-1,3-fenileno, al diisocianato de 1,5-tetrahidro-naftaleno, al diisocianato de 4,4'-dibencilo, y al triisocianato de 1,2,4-benceno, al diisocianato de xilileno (XDI), y a sus mezclas o sus combinaciones.
Los ejemplos de polioles que se pueden usar para preparar el polímero a base de poliuretano incluyen, pero no se limitan a, glicoles de bajo peso molecular, polioles de poliéter, polioles de poliéster, sus copolímeros, sus combinaciones. Los ejemplos de glicoles de bajo peso molecular incluyen el etilenglicol, el dietilenglicol, el trietilenglicol, el 1,2-propilenglicol, el 1,3-butilenglicol, el tetrametilenglicol, el hexametilenglicol y sus combinaciones, así como también otros compuestos que comprenden dos o más grupos hidroxilo y combinaciones de cualquiera de los anteriores. Los ejemplos de polioles de poliéter adecuados incluyen al politetrahidrofurano, al polietilenglicol, al polipropilenglicol, al polibutilenglicol y sus combinaciones. Los ejemplos de polioles de poliéster incluyen los preparados a partir de un poliol que comprende una fracción de éter y un ácido carboxílico o anhídrido.
Otros polioles adecuados incluyen, pero no se limitan a, el 1,6-hexanodiol, el ciclohexanodimetanol, el 2-etil-1,6-hexanodiol, el 1,4-butanodiol, el etilenglicol, el propilenglicol, el 1,3-propanodiol, el 1,4-butanodiol, el neopentilglicol, el trimetilol propano, el 1,2,6-hexantriol, el glicerol y sus combinaciones. Además, los aminoalcoholes adecuados que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a, la etanolamina, la propanolamina, la butanolamina y sus combinaciones.
Los ácidos carboxílicos adecuados, que pueden reaccionar con los polioles para formar un poliol de poliéster, incluyen, pero no se limitan a, el ácido glutárico, el ácido succínico, el ácido malónico, el ácido oxálico, el ácido ftálico, el ácido isoftálico, el ácido hexahidroftálico, el ácido adípico, el ácido maleico y sus mezclas. Además, los ejemplos de ácidos que contienen dioles incluyen, pero no se limitan a, el ácido 2,2-bis(hidroximetil)propiónico que también se denomina ácido dimetilolpropiónico (DMP A), el ácido 2,2-bis(hidroximetil)butírico que también se denomina ácido dimetilol butanoico (DMBA), el ácido difenólico, y sus combinaciones.
Ejemplos de monoalcoholes ceto funcionales incluyen, pero no se limitan a, la hidroxiacetona, el 4-hidroxi-2-butanona, el 5-hidroxi-4-octanona, el 4-hidroxi-4-metilpentan-2-ona, que también se conoce como alcohol de diacetona, el 3-hidroxiacetofenona, y sus combinaciones. Además, los ejemplos de monoalcoholes aldo funcionales incluyen la solución de D-lactaldehído, el aldol, el 4-hidroxi-pentanal, el 5-hidroxi-hexanal, el 5-hidroxi-5-metilhexanal, el 4-hidroxi-4-metil-pentanal, el 3-hidroxi-3-metilbutanal y sus combinaciones.
Ejemplos de no limitantes de ésteres hidroxialquílicos de ácido (met)acrílico incluyen el (met)acrilato de hidroximetilo, el (met)acrilato de hidroxietilo, el (met)acrilato de hidroxipropilo, el (met)acrilato de hidroxibutilo, y sus combinaciones.
Los componentes que forman el prepolímero de poliuretano se pueden hacer reaccionar de manera gradual, o se pueden hacer reaccionar simultáneamente. Por ejemplo, el prepolímero de poliuretano se puede formar mediante la reacción de un diisocianato, un poliol, un diol que contiene un grupo carboxilo, un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo hidroxilo y, opcionalmente, un monoalcohol ceto funcional simultáneamente.
Los prepolímeros de poliuretano también se pueden preparar en la presencia de catalizadores, inhibidores de polimerización y sus combinaciones. Los ejemplos de catalizadores incluyen trietilaminia, N-etil morfolina, trietildiamina, así como también catalizadores de tipo estaño tales como el dilaurato de dibutilestaño, el dilaurato de dioctilestaño. Los inhibidores de la polimerización que se pueden usar para prevenir la polimerización de los compuestos etilénicamente insaturados durante la formación del poliuretano incluyen a la hidroquinona, la hidroquinona monometil éter, la p-benzoquinona.
Como se mencionó anteriormente, las partículas de núcleo-envoltura se pueden preparar además, con poliaminas y monómero etilénicamente insaturado no incorporados al poliuretano durante su preparación. Por ejemplo, los prepolímeros de poliuretano funcionales de isocianato se pueden preparar como se describió anteriormente y después reaccionar con poliaminas como un extensor de cadena. Como se usa en la presente, un “extensor de cadena” se refiere a un compuesto de menor peso molecular que tiene dos o más grupos funcionales que son reactivos frente al isocianato.
Las poliaminas adecuadas que se pueden usar para preparar el polímero a base de poliuretano incluyen compuestos alifáticos y aromáticos, que comprenden dos o más grupos amina seleccionados de grupos amina primarios y secundarios. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, diaminas tales como, por ejemplo, etilendiamina, hexametilendiamina, 1,2-propanodiamina, 2-metil-1,5-penta-metilendiamina, 2,2,4-trimetil-1,6-hexanodiamina, isoforondiamina, diaminociclohexano, xililendiamina, 1,12-diamino-4,9-dioxadodecano y sus combinaciones. Huntsman también vende poliaminas adecuadas con el nombre comercial JEFFAMINE®, tales como JEFFAMINE® D-230 y JEFF AMINE® D-400.
Otros ejemplos de no limitantes de compuestos funcionales de poliamina adecuados incluyen los productos de reacción de adición de Michael de un compuesto funcional de poliamina, tal como una diamina, con los monómeros etilénicamente insaturados que contienen ceto y/o aldo. El compuesto funcional de poliamina típicamente comprende al menos dos grupos amino primarios (es decir, un grupo funcional representado por la fórmula estructural - NH2), y el grupo ceto y/o aldo que contienen monómeros etilénicamente insaturados incluyen, pero no se limitan a, (met)acroleína, diacetona (met)acrilamida, diacetona (met)acrilato, acetoacetoxietil (met)acrilato, vinil acetoacetato, crotonaldehído, 4-vinilbenzaldehído, y sus combinaciones. Los productos de reacción de adición de Michael resultantes pueden incluir un compuesto con al menos dos grupos amino secundarios (es decir, un grupo funcional representado por la fórmula estructural -NRH en la que R es un hidrocarburo) y al menos dos grupos funcionales ceto y/o aldo. Se aprecia que los grupos amino secundarios reaccionarán con los grupos funcionales isocianato de los prepolímeros de poliuretano para formar enlaces de urea y las cadenas que extienden los poliuretanos. Además, los grupos funcionales ceto y/o aldo se extenderán desde la cadena principal del poliuretano de cadena extendida, tal como desde el átomo de nitrógeno del enlace de urea, por ejemplo, para formar un poliuretano con grupos funcionales ceto y/o aldo colgantes.
Después de hacer reaccionar los polímeros de poliuretano y las poliaminas, el poliuretano de cadena extendida y los monómeros etilénicamente insaturados adicionales se pueden someter a un proceso de polimerización para formar las partículas de núcleo-envoltura. Los monómeros etilénicamente insaturados adicionales se pueden añadir después de formar el poliuretano. Alternativamente, los monómeros etilénicamente insaturados adicionales se pueden usar como diluyente durante la preparación del prepolímero de poliuretano y no se añade después de la formación del poliuretano. Se aprecia que los monómeros etilénicamente insaturados se pueden usar como diluyentes durante la preparación del prepolímero de poliuretano y se pueden añadir además después de la formación del poliuretano.
Los monómeros etilénicamente insaturados adicionales pueden comprender monómeros multietilénicamente insaturados, monómeros monoetilénicamente insaturados, o sus combinaciones. Un “monómero monoetilénicamente insaturado” se refiere a un monómero que comprende solo un grupo etilénicamente insaturado, y un “monómero multietilénicamente insaturado” se refiere a un monómero que comprende dos o más grupos etilénicamente insaturados.
Los ejemplos de monómeros etilénicamente insaturados incluyen, pero no se limitan a, alquil ésteres de ácido (met)acrílico, hidroxialquil ésteres de ácido (met)acrílico, monómeros insaturados que contienen grupos ácidos, monómeros vinil aromáticos, monómeros insaturados que contienen aldo o ceto, y sus combinaciones.
Ejemplos de ésteres de alquilo de ácido (met)acrílico incluyen el (met)acrilato de metilo, el (met)acrilato de etilo, el (met)acrilato de butilo, el (met)acrilato de isobutilo, el (met)acrilato de etilhexilo, el (met)acrilato de laurilo, el (met)acrilato de octilo, el (met)acrilato de glicidilo, el (met)acrilato de isononilo, el (met)acrilato de isodecilo, (me)acrilato de acetoacetoxi etilo, (me)acrilato de vinilo de acetoacetoxipropilo y sus combinaciones. Otros ejemplos incluyen diésteres de di(met)acrilato de alquilo formados a partir de la condensación de dos equivalentes de ácido (met)acrílico tal como, por ejemplo, di(met)acrilato de etilenglicol. Además, se pueden usar alquil diésteres de di(met)acrilato formados a partir de dioles C2-24 tales como butanodiol y hexanodiol.
Los ejemplos de ésteres hidroxialquílicos de ácido (met) acrílico, y de monómeros insaturados que contienen ceto y aldo incluyen cualquiera de los descritos anteriormente. Los ejemplos de monómeros insaturados que contienen grupos ácidos incluyen el ácido (met)acrílico, el ácido itacónico, el ácido maleico, el ácido fumárico, el ácido crotónico, el ácido aspártico, el ácido málico, el ácido mercaptosuccínico, y sus combinaciones.
Ejemplos de monómeros vinil aromáticos incluyen el estireno, el 2,4-dimetilestireno, el etilestireno, el isopropilestireno, el butilestireno, el vinilnaftaleno, el viniltolueno, monómeros divinil aromáticos, tales como divinilbenceno, y sus combinaciones.
Como se señaló anteriormente, los monómeros etilénicamente insaturados se pueden polimerizar en presencia del poliuretano, que puede contener grupos etilénicamente insaturados, para formar las partículas de núcleo-envoltura. La polimerización se puede realizar mediante el uso de técnicas reconocidas en la técnica así como también de aditivos convencionales tales como emulsionantes, coloides protectores, iniciadores de radicales libres, y agentes de transferencia en cadena conocidos en la técnica.
En algunos ejemplos, las partículas de núcleo-envoltura de la presente invención se preparan con: (i) monómeros etilénicamente insaturados; (ii) prepolímeros de poliuretano que comprenden grupos funcionales isocianato, grupos funcionales de ácido carboxílico, y grupos etilénicamente insaturados; y (iii) el producto de reacción de adición de Michael de una diamina y monómeros insaturados que contienen ceto y/o aldo. Las partículas resultantes de núcleoenvoltura comprenden un núcleo polimérico preparado a partir de monómeros etilénicamente insaturados que se une de manera covalente a al menos una porción de una envoltura de poliuretano que tiene grupos funcionales colgantes de ácido carboxílico, grupos funcionales ceto y/o aldo colgantes, enlaces de uretano, y enlaces de urea. Para mejorar la dispersabilidad/estabilidad en agua, los grupos funcionales de ácido carboxílico en la envoltura polimérica se pueden neutralizar al menos parcialmente (es decir, al menos el 30 por ciento del equivalente de neutralización total) mediante una base inorgánica, tal como una amina volátil, para formar un grupo de sal como se describió previamente. El núcleo polimérico puede incluir además grupos funcionales colgantes y/o terminales, tales como grupos funcionales ceto y/o aldo, mediante el uso de monómeros etilénicamente insaturados que contienen grupos funcionales adicionales.
Alternativamente, el núcleo polimérico puede estar libre de grupos funcionales adicionales tales como grupos funcionales ceto y/o aldo.
Las partículas de núcleo-envoltura de la presente invención se pueden preparar, además, con: (i) monómeros etilénicamente insaturados; (ii) prepolímeros de poliuretano que comprenden grupos funcionales isocianato, grupos funcionales de ácido carboxílico, grupos funcionales ceto y/o aldo terminales, y grupos etilénicamente insaturados; y (iii) una diamina. Las partículas resultantes de núcleo-envoltura comprenden un núcleo polimérico preparado a partir de monómeros etilénicamente insaturados y una envoltura de poliuretano que tiene grupos funcionales colgantes de ácido carboxílico, grupos funcionales ceto y/o aldo terminales, enlaces de uretano, y enlaces de urea. Para mejorar la dispersabilidad/estabilidad en agua, los grupos funcionales de ácido carboxílico en la envoltura polimérica se pueden neutralizar al menos parcialmente (es decir, al menos el 30 por ciento del equivalente de neutralización total) mediante una base inorgánica, tal como una amina volátil, para formar un grupo de sal como se describió previamente. El núcleo polimérico puede incluir además grupos funcionales colgantes y/o terminales, tales como grupos funcionales ceto y/o aldo, mediante el uso de monómeros etilénicamente insaturados que contienen grupos funcionales adicionales. Alternativamente, el núcleo polimérico puede estar libre de grupos funcionales adicionales tales como grupos funcionales ceto y/o aldo.
Además, el núcleo polimérico se puede unir covalentemente a al menos una porción de la envoltura polimérica. Por ejemplo, la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura se puede formar al menos parcialmente a partir de un poliuretano de cadena extendida preparado a partir de: (a) un primer prepolímero de poliuretano que comprende un grupo funcional isocianato terminal, grupos funcionales de ácido carboxílico colgantes, y un grupo funcional ceto y/o aldo terminal; (b) un segundo prepolímero de poliuretano que comprende un grupo funcional isocianato terminal, grupos funcionales de ácido carboxílico colgantes, y un grupo terminal etilénicamente insaturado; y (c) una diamina que reacciona con el primero y el segundo prepolímero de poliuretano. Los monómeros etilénicamente insaturados se pueden entonces polimerizar en presencia del poliuretano para formar las partículas poliméricas de núcleo-envoltura en las que el núcleo polimérico se une covalentemente al menos a una porción de la envoltura polimérica.
Se aprecia que cualquier combinación de partículas de núcleo-envoltura descritas en la presente descripción se puede dispersar en un medio acuoso para formar un látex. Como se usa en la presente, un “látex”, con respecto a las partículas acuosas dispersas de núcleo-envoltura, se refiere a una dispersión coloidal acuosa de las partículas poliméricas.
Las partículas de núcleo-envoltura pueden comprender al menos el 20 % en peso, al menos el 30 % en peso, al menos el 40 % en peso, al menos el 50 % en peso o al menos el 60 % en peso de la composición del primer recubrimiento base, basado en el peso total de sólidos de la composición del primer recubrimiento base. Las partículas de núcleoenvoltura pueden comprender hasta el 99 % en peso, hasta el 95 % en peso, hasta el 90 % en peso, hasta el 80 % en peso o hasta el 70 % en peso de la composición del recubrimiento base, basado en el peso total de sólidos de la primera composición del recubrimiento base. Las partículas de núcleo-envoltura también pueden comprender un intervalo del 20 al 99 % en peso, o del 40 al 95 % en peso, o del 60 al 90 % en peso de la composición del primer recubrimiento base, basado en el peso total de sólidos de la primera composición del recubrimiento base.
La primera composición del recubrimiento base también puede comprender uno o más reticulantes que están dispersos en el medio acuoso con las partículas de núcleo-envoltura. Como se usa en la presente, el término "reticulación" se refiere a una molécula que comprende dos o más grupos funcionales que son reactivos con otros grupos funcionales y que es capaz de unir dos o más monómeros o moléculas de polímero a través de enlaces químicos. Los ejemplos de reticulantes incluyen polihidrazidas, carbodiimidas, polioles, resinas fenólicas, resinas epoxi, resinas de beta-hidroxi (alquil) amida, resinas de hidroxi (alquil) urea, oxazolina, resinas de carbamato alquilado, (met)acrilatos, isocianatos, isocianatos bloqueados, poliácidos, anhídridos, materiales con función ácido organometálico, poliaminas, poliamidas, aminoplastos, aziridinas y sus combinaciones.
El o los reticulantes pueden reaccionar con las partículas de núcleo-envoltura para curar la primera composición de recubrimiento base. Los términos "curable" y "curado" significan que al menos una porción de los materiales resinosos en una composición es reticulada o reticulable. El curado o el grado de curado se puede determinar mediante un análisis térmico mecánico dinámico (DMTA) mediante el uso de un analizador de polímeros DMTA de los Laboratorios MK III, realizado bajo nitrógeno. El grado de curado puede ser, al menos el 10 %, tal como al menos el 30 %, tal como al menos el 50 %, tal como al menos el 70 %, o al menos el 90 % de reticulación completa como se determina en el análisis mencionado anteriormente.
Además, el curado puede ocurrir en condiciones ambientales, con calor, o con otros medios como radiación actínica. “Condiciones ambientales” se refiere a las condiciones del entorno circundante, como la temperatura, humedad y presión de la habitación o del entorno exterior. Por ejemplo, la composición del primer recubrimiento base se puede curar a temperatura ambiente (alrededor de 20 °C a 25 °C). Además, el término "radiación actínica" se refiere a la radiación electromagnética que puede iniciar reacciones químicas. La radiación actínica incluye, pero no se limita a, la luz visible, la luz ultravioleta (UV), la radiación infrarroja e infrarroja cercana, los rayos X y la radiación gamma.
La primera composición de recubrimiento base puede comprender al menos un reticulante que sea reactivo con los grupos funcionales ceto y aldo de la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura. El reticulante también puede reaccionar con grupos funcionales ceto y aldo que pueden estar presentes en el núcleo polimérico de las partículas de núcleo-envoltura. Por ejemplo, la primera composición de recubrimiento base puede comprender una polihidrazida (un material que contiene dos o más grupos hidrazida) que reacciona con los grupos funcionales ceto y aldo de la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura. Las polihidrazidas pueden incluir polihidrazidas no poliméricas, polihidrazidas poliméricas o sus combinaciones. Los ejemplos de polihidrazidas no poliméricas adecuadas incluyen la dihidrazida maleica, la dihidrazida fumárica, la dihidrazida itacónica, la dihidrazida ftálica, la dihidrazida isoftálica, la dihidrazida tereftálica, la trihidrazida trimelítica, la dihidrazida oxálica, la dihidrazida del ácido adípico, la dihidrazida sebácica y sus combinaciones.
Las polihidrazidas poliméricas pueden incluir varios tipos de polímeros que comprenden dos o más grupos funcionales hidrazida. Por ejemplo, la polihidrazida polimérica puede comprender un poliuretano que tiene dos o más grupos hidrazida. El poliuretano funcional de polihidrazida se puede preparar formando primero un prepolímero de poliuretano funcional de isocianato dispersable en agua. Dichos prepolímeros de poliuretano funcional de isocianato dispersables en agua se pueden preparar haciendo reaccionar polioles, isocianatos, compuestos que contienen ácidos carboxílicos tales como dioles que contienen ácidos carboxílicos y, opcionalmente, poliaminas. Los ejemplos de estos compuestos incluyen cualquiera de los descritos previamente con respecto al prepolímero de poliuretano de las partículas de núcleo-envoltura.
Se aprecia que el prepolímero de poliuretano funcional de isocianato usado para preparar el poliuretano funcional de polihidrazida puede incluir grupos funcionales adicionales. Por ejemplo, el prepolímero de poliuretano funcional de isocianato también puede incluir cualquiera de los grupos funcionales reactivos descritos previamente tales como grupos de ácido carboxílico que pueden ser al menos parcialmente neutralizados por una base inorgánica para formar un grupo de sal y mejorar la dispersabilidad/estabilidad en agua del poliuretano. El prepolímero de poliuretano también puede estar libre de cualquiera de los grupos funcionales adicionales y solo puede incluir grupos funcionales hidrazida y, opcionalmente, grupos funcionales de ácido carboxílico u otros grupos dispersables en agua. Además, el prepolímero de poliuretano funcional de isocianato puede incluir enlaces adicionales distintos de uretanos que incluyen, pero no se limitan a, los enlaces éter, los enlaces éster, los enlaces urea y cualquier de sus combinaciones.
Después de formar el prepolímero de poliuretano funcional de isocianato dispersable en agua, el prepolímero de poliuretano se hace reaccionar con compuestos de hidrazina y/o polihidrazida para formar un poliuretano funcional de polihidrazida dispersable en agua. Los compuestos de hidrazina y polihidrazida también pueden extender la cadena del prepolímero de poliuretano funcional de isocianato. Los ejemplos de compuestos de polihidrazida que pueden reaccionar con el prepolímero de poliuretano funcional de isocianato incluyen cualquiera de los compuestos funcionales de hidrazida no poliméricos descritos anteriormente.
Las polihidrazidas poliméricas también pueden componer partículas de núcleo-envoltura que comprenden un núcleo polimérico encapsulado al menos parcialmente por una envoltura polimérica que tiene dos o más grupos funcionales hidrazida. Las partículas de núcleo-envoltura funcionales de polihidrazida se pueden preparar haciendo reaccionar prepolímeros de poliuretano que tienen grupos funcionales isocianato y etilénicamente insaturados con hidrazina y/o compuestos polihidrazida y monómeros y/o polímeros etilénicamente insaturados. En algunos ejemplos, las partículas de núcleo-envoltura funcionales de polihidrazida se preparan haciendo reaccionar prepolímeros de poliuretano que tienen grupos isocianato y etilénicamente insaturados con compuestos de hidrazina y/o polihidrazida para formar poliuretanos que tienen grupos de hidrazida y etilénicamente insaturados. Los poliuretanos que tienen hidrazida y grupos etilénicamente insaturados se polimerizan luego en presencia de monómeros y/o polímeros etilénicamente insaturados para formar las partículas de núcleo-envoltura. Las partículas de núcleo-envoltura resultantes comprenderán un núcleo polimérico preparado a partir de monómeros y/o polímeros etilénicamente insaturados que están unidos covalentemente a al menos una porción de una envoltura de poliuretano que tiene grupos funcionales hidrazida y enlaces uretano. La envoltura polimérica también puede comprender grupos funcionales adicionales (por ejemplo, grupos funcionales de ácido carboxílico) y/o enlaces (por ejemplo, enlaces éster y/o enlaces éter) como se describió previamente con respecto a las envolturas de poliuretano. Las partículas de núcleo-envoltura con hidrazida funcional también pueden estar libres de grupos funcionales y enlaces adicionales tales como cualquiera de los descritos anteriormente en la presente descripción. Se aprecia que las partículas de núcleo-envoltura hidrazida funcional están libres de grupos funcionales ceto y aldo.
Se encontró que las polihidrazidas poliméricas, tales como los poliuretanos con funcionales de polihidrazida, pueden proporcionar propiedades mejoradas en comparación con los compuestos de polihidrazida no poliméricos cuando se usan para reticular las partículas de ceto y/o aldo funcionales del núcleo-envoltura de la presente invención. Por ejemplo, se ha descubierto que las polihidrazidas poliméricas proporcionan dureza y resistencia al agua mejoradas en el recubrimiento final en comparación con los compuestos de polihidrazida no poliméricos. También se encontró que los poliuretanos funcionales de polihidrazida preparados con hidrazina exhiben propiedades mejoradas en comparación con los poliuretanos con funcionales de polihidrazida preparados con compuestos de polihidrazida.
La primera composición de recubrimiento base puede comprender un compuesto funcional hidrazida no polimérico, un compuesto funcional hidrazida polimérico o una combinación de las mismas. Cuando se usan hidrazidas poliméricas, las hidrazidas poliméricas pueden incluir los polímeros funcionales de polihidrazida lineales o ramificados, las partículas de núcleo-envoltura funcionales de polihidrazida o una de sus combinaciones.
La primera composición de recubrimiento base también puede comprender al menos dos tipos diferentes de reticulantes que son reactivos con los grupos funcionales ceto y aldo y/o grupos funcionales adicionales que pueden estar presentes en las partículas de núcleo-envoltura tales como grupos funcionales ácido carboxílico. En algunos ejemplos, la primera composición de recubrimiento base comprende una polihidrazida reactiva el grupo funcional ceto y/o aldo, como cualquiera de los descritos anteriormente, y una carbodiimida reactiva con grupos funcionales de ácido carboxílico. Se describen ejemplos de carbodiimidas adecuadas en la patente de Estados Unidos núm. 2011/0070374.
Además, la primera composición de recubrimiento base puede comprender materiales adicionales, que incluyen, pero no se limitan a, resinas adicionales tales como resinas formadoras de película adicionales. Como se usa en la presente, una "resina formadora de película" se refiere a una resina que puede formar una película continua de autoportante sobre al menos una superficie horizontal mediante deshidratación y/o curado. El término ''deshidratación1' se refiere a la eliminación de agua y/u otros solventes. Se aprecia que la deshidratación también puede causar un curado al menos parcial de un material resinoso tal como las partículas de núcleo-envoltura y resinas adicionales descritas en la presente descripción. La resina adicional se puede deshidratar y/o curar en condiciones ambientales, con calor o con otros medios tales como radiación actínica como se describió previamente.
La resina adicional puede incluir cualquiera de una variedad de resinas formadoras de películas termoplásticas y/o termoendurecibles conocidas en la técnica. El término "termoendurecible" se refiere a resinas que "endurecen" de forma irreversible al curar o reticular, en donde las cadenas poliméricas de las resinas se unen mediante enlaces covalentes. Una vez curada o reticulada, una resina termoendurecible no se fundirá con la aplicación de calor y es insoluble en solventes. Como ha señalado, la resina formadora de película también puede incluir una resina formadora de película termoplástica. El término "termoplástico" se refiere a resinas que no están unidas por enlaces covalentes y, de esta manera, pueden experimentar un flujo de líquido al calentarse y pueden ser solubles en ciertos solventes.
Los ejemplos de resinas adicionales adecuadas incluyen los poliuretanos distintos de los descritos anteriormente, los poliésteres, como los polioles de poliéster, las poliamidas, los poliéteres, los polisiloxanos, los fluoropolímeros, los polisulfuros, los polioéteres, las poliureas, las resinas (met)acrílicas, las resinas epoxídicas, las resinas vinílicas, sus copolímeros y sus mezclas.
La resina adicional puede tener cualquiera de una variedad de grupos funcionales reactivos que incluyen, pero no se limitan a, grupos de ácido carboxílico, grupos amina, grupos epóxido, grupos hidroxilo, grupos tiol, grupos carbamato, grupos amida, grupos urea, grupos isocianato (incluidos los grupos isocianato bloqueados), grupos (met)acrilato y sus combinaciones. Las composiciones de recubrimiento termoendurecibles comprenden típicamente un reticulante que se puede seleccionar de cualquiera de los reticulantes conocidos en la técnica para reaccionar con la funcionalidad de las resinas utilizadas en las composiciones de recubrimiento. Los reticulantes pueden incluir cualquiera de los descritos anteriormente. Alternativamente, se puede usar una resina formadora de película termoendurecible que tenga grupos funcionales que sean reactivos entre sí; de esta manera, tales resinas termoendurecibles son autoreticulantes.
La primera composición de recubrimiento base también puede incluir materiales adicionales tales como un colorante. Como se usa en la presente, "colorante" se refiere a cualquier sustancia que imparte color y/u otra opacidad y/u otro efecto visual a la composición. El colorante se puede añadir al recubrimiento en cualquier forma adecuada, como partículas discretas, dispersiones, soluciones y/o escamas. Se puede usar un solo colorante o una mezcla de dos o más colorantes en los recubrimientos de la presente invención.
Ejemplos de colorantes incluyen pigmentos (orgánicos o inorgánicos), colorantes, y tintes, como los usados en la industria de la pintura y/o enumerados en la Dry Color Manufacturers Association (DCMA), así como también composiciones de efectos especiales. Un colorante puede incluir, por ejemplo, un polvo sólido finamente dividido que es insoluble, pero humectable, en las condiciones de uso. Un colorante puede ser orgánico o inorgánico y puede ser aglomerado o no aglomerado. Los colorantes se pueden incorporar al recubrimiento mediante el uso de un vehículo de trituración, tal como un vehículo de trituración acrílico, cuyo uso resultará familiar para un experto en la técnica.
Ejemplos de pigmentos y/o composiciones de pigmentos incluyen, pero no se limitan a, pigmento crudo de carbazol dioxazina, azo, monoazo, diazo, naftol AS, tipo de sal (escamas), bencimidazolona, isoindolinona, isoindolina y ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolo pirrol, tioíndigo, antraquinona, indantrona, antrapirimidina, flavantrona, piratrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbonio, pigmentos de quinoftalona, diceto pirrolo rojo pirrol ("rojo DPPBO"), dióxido de titanio, negro de humo y sus mezclas. Los términos "pigmento" y "carga de color" se pueden usar indistintamente.
Ejemplos de colorantes incluyen, pero no se limitan a, aquellos que son de base solvente y/o acuosa, tales como ftalo verde o azul, óxido de hierro, y vanadato de bismuto.
Ejemplos de tintes incluyen, pero no se limitan a, pigmentos dispersos en portadores a base de agua o miscibles en agua tales como AQUA-CHEM 896 disponible comercialmente en Degussa, Inc., CHARISMA COLORANTS y MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS disponibles comercialmente en Accurate Dispersions Division of Eastman Chemical, Inc.
El colorante que se puede usar con la primera composición de recubrimiento base que comprende además una composición o pigmento de efecto especial. Como se usa en la presente, una "composición o pigmento de efecto especial" se refiere a una composición o pigmento que interactúa con la luz visible para proporcionar un efecto de apariencia distinto o adicional a, un color continuo e invariable. Ejemplos de composiciones y pigmentos de efectos especiales incluyen aquellos que producen uno o más efectos de apariencia tales como reflectancia, perlescencia, brillo metálico, textura, fosforescencia, fluorescencia, fotocromismo, fotosensibilidad, termocromismo, goniocromismo, y/o cambio de color. Ejemplos de composiciones de efectos especiales pueden incluir mica recubierta transparente y/o mica sintética, sílice recubierta, alúmina recubierta, escamas de aluminio, un pigmento de cristal líquido transparente, un recubrimiento de cristal líquido, y sus combinaciones.
Otros ejemplos de materiales adicionales que se pueden usar con la primera composición de recubrimiento base que incluye plastificantes, partículas resistentes a la abrasión, antioxidantes, estabilizadores de luz de amina impedida, absorbentes y estabilizadores de luz UV, surfactantes, agentes de control de flujo y superficie, agentes tixotrópicos, catalizadores, inhibidores de reacción y otros auxiliares habituales.
La primera composición de recubrimiento base se puede depositar directamente sobre al menos una porción de un sustrato o directamente sobre al menos una porción de una capa de recubrimiento de imprimación opcional, que se explica con más detalle en la presente descripción, y, opcionalmente, deshidratar y/o curar para formar la primera capa de recubrimiento base. La primera composición de recubrimiento base y las otras composiciones de las capas de recubrimiento restantes del recubrimiento de múltiples capas se pueden aplicar a un amplio intervalo de sustratos conocidos en la industria de los recubrimientos. Por ejemplo, la composición del primer recubrimiento base y otras composiciones de las capas de recubrimiento restantes del recubrimiento de múltiples capas se pueden aplicar a sustratos de automóviles, a sustratos industriales, aeronaves y componentes de aeronaves, sustratos de empaque, pisos y muebles de madera, indumentaria, electrónica, incluidas carcasas y placas de circuitos, vidrio y transparencias, equipos deportivos, incluidos los pabellones de golf. Estos sustratos pueden ser, por ejemplo, metálicos o no metálicos. Los sustratos metálicos incluyen, pero no se limitan a, estaño, acero (incluido acero electrogalvanizado, acero laminado en frío, acero galvanizado por inmersión en caliente, entre otros), aluminio, aleaciones de aluminio, aleaciones de zinc-aluminio, acero recubierto con una aleación de zinc-aluminio, y acero laminado en aluminio. Los sustratos no metálicos incluyen polímero, plástico, poliéster, poliolefina, poliamida, celulosa, poliestireno, poliacrílico, poli(naftalato de etileno), polipropileno, polietileno, nailon, EVOH, ácido poliláctico, otros sustratos poliméricos "verdes", poli(etilentereftalato) (PET), policarbonato, policarbonato acrilo butadieno estireno (PC/ABS), poliamida, madera, chapa, compuesto de madera, tablero de partículas, tablero de fibra de densidad media, cemento, piedra, vidrio, papel, cartón, textiles, cuero, tanto sintético como natural. El sustrato puede ser uno que ya haya sido tratado de alguna manera, como para impartir un efecto visual y/o de color, un pre tratamiento protector u otra capa de recubrimiento.
La primera composición de recubrimiento base y otras composiciones de las capas de recubrimiento restantes del recubrimiento de múltiples capas de la presente invención son particularmente beneficiosas cuando se aplican a un sustrato metálico. Por ejemplo, los recubrimientos de la presente invención son particularmente beneficiosos cuando se aplican a sustratos metálicos que se usan para fabricar vehículos automotores, tales como automóviles, camiones, y tractores.
La primera composición de recubrimiento base se puede aplicar directamente sobre al menos una porción del sustrato o una capa de recubrimiento de imprimación por cualquier medio estándar en la técnica, tal como la pulverización, la pulverización electrostática, la inmersión, la laminación, el cepillado. Una vez aplicada, la composición se puede deshidratar y/o curar para formar la primera capa de recubrimiento base. La composición del recubrimiento se puede deshidratar y/o curar a temperaturas ambientales (alrededor de 20 °C a 25 °C) a 140 °C, o de temperaturas ambientales a 120 °C, o de temperaturas ambientales a 100 °C, o de temperaturas ambientales a 90 °C, o de 40 °C a 80 °C, o de 50 °C a 80 °C.
Después de aplicar la primera capa de recubrimiento base sobre el sustrato, se puede formar una segunda capa de recubrimiento base sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento base. La segunda capa de recubrimiento base puede proporcionar un grosor de recubrimiento adicional y propiedades de recubrimiento sin que se obtenga un flujo no deseado mediante el uso de una sola capa para lograr el mismo resultado. La segunda capa de recubrimiento base se puede formar a partir de una composición de recubrimiento que comprende partículas de núcleo-envoltura dispersas en agua. Las partículas acuosas dispersas de núcleo-envoltura pueden comprender cualquiera de las partículas de núcleo-envoltura descritas anteriormente con respecto a la primera capa de recubrimiento base. Por ejemplo, la segunda capa de recubrimiento base puede comprender las mismas partículas acuosas de núcleo-envoltura dispersas en la primera capa de recubrimiento base. Alternativamente, la segunda capa de recubrimiento base puede comprender cualquiera de las partículas acuosas dispersas de núcleo-envoltura descritas anteriormente pero que son diferentes de las partículas acuosas dispersas de núcleo-envoltura de la primera capa de recubrimiento base.
La segunda composición de recubrimiento base también puede comprender partículas de núcleo-envoltura que sean diferentes de las descritas anteriormente. Por ejemplo, las partículas de núcleo-envoltura de la segunda capa de recubrimiento base pueden incluir un núcleo polimérico que comprende: (i) un polímero de (met)acrilato, un polímero de vinilo o una de sus combinaciones; y (ii) grupos funcionales ceto y/o aldo. Además, la cadena principal o la cadena primaria de un polímero que forma al menos una porción de la envoltura polimérica puede comprender enlaces de uretano, opcionalmente, otros enlaces como enlaces de éster, enlaces de éter, y sus combinaciones. Por consiguiente, el núcleo polimérico puede comprender grupos funcionales ceto y/o aldo, y la envoltura polimérica puede comprender un poliuretano que está libre de grupos funcionales ceto y/o aldo y, opcionalmente, libre de enlaces urea. Se aprecia que tales partículas de núcleo-envoltura se pueden preparar con materiales similares como se describió anteriormente con respecto a la primera capa de recubrimiento base.
En algunos ejemplos, la composición del segundo recubrimiento base comprende partículas de núcleo-envoltura que son diferentes a las descritas anteriormente con respecto a la composición del primer recubrimiento base y se preparan con: (i) monómeros etilénicamente insaturados que comprenden grupos funcionales ceto y/o aldo; y (ii) prepolímeros de poliuretano que comprenden grupos funcionales isocianato, grupos funcionales ácido carboxílico y grupos etilénicamente insaturados. Las partículas resultantes de núcleo-envoltura comprenden un núcleo polimérico funcional ceto y/o aldo que está unido covalentemente al menos a una porción de una envoltura de poliuretano que tiene grupos funcionales de ácido carboxílico colgantes y enlaces de uretano. Además, la envoltura de poliuretano está libre de grupos funcionales ceto y/o aldo, así como también de enlaces urea.
La segunda composición de recubrimiento comprende además cualquiera de las resinas, reticulantes, colorantes, y/u otros materiales opcionales adicionales descritos anteriormente. Por ejemplo, la segunda composición de recubrimiento base puede comprender además una polihidrazida reactiva con grupos funcionales ceto y/o aldo, una carbodiimida reactiva con grupos funcionales ácido carboxílico, y colorantes. Cuando la composición del segundo recubrimiento base incluye polihidrazidas, las polihidrazidas se pueden elegir entre hidrazidas no poliméricas, hidrazidas poliméricas y sus combinaciones. Además, cuando la primera composición de recubrimiento base comprende un compuesto funcional de hidrazida, la segunda composición de recubrimiento base puede comprender el mismo o diferentes compuestos funcionales de hidrazida. Por ejemplo, la primera composición de recubrimiento base puede incluir un compuesto funcional de hidrazida polimérica mientras que la segunda composición de recubrimiento base puede incluir un compuesto funcional de hidrazida no polimérico.
Como se indica, la segunda capa de recubrimiento base puede comprender colorantes. En algunos ejemplos, la segunda composición de recubrimiento base puede comprender pigmentos de efectos especiales y la primera capa de recubrimiento base puede estar libre de pigmentos de efectos especiales. Como tal, la primera composición de capa de recubrimiento base solo puede comprender pigmentos que imparten un color continuo que no cambia y la segunda capa de recubrimiento base solo puede comprender pigmentos de efectos especiales.
La segunda composición de recubrimiento base se puede aplicar directamente sobre al menos una porción de la primera composición de recubrimiento base como un proceso húmedo sobre húmedo, es decir antes de la deshidratación de la primera composición de recubrimiento base). La segunda composición de recubrimiento base se puede aplicar por cualquier medio estándar en la técnica, tal como la pulverización, la pulverización electrostática, la inmersión, el laminado, el cepillado. Después de aplicar la segunda composición de recubrimiento base, ambas composiciones de recubrimiento base se pueden deshidratar y/o curar simultáneamente. Ambas composiciones de recubrimiento base se puede deshidratar y/o curar simultáneamente a temperaturas ambientales (alrededor de 20 °C a 25 °C) a 140 °C, o de temperaturas ambientales a 120 °C, o de temperaturas ambientales a 100 °C, o de temperaturas ambientales a 90 °C, o de 40 °C a 80 °C, o de 50 °C a 80 °C.
La segunda composición de recubrimiento base también se puede aplicar directamente sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento base deshidratada y/o curada. La segunda composición de recubrimiento base se puede deshidratar y/o curar a temperaturas ambientales (alrededor de 20 °C a 25 °C) a 140 °C, o de temperaturas ambientales a 120 °C, o de temperaturas ambientales a 100 °C, o de temperaturas ambientales a 90 °C, o de 40 °C a 80 °C, o de 50 °C a 80 °C.
Después de que las capas del recubrimiento base se hayan deshidratado y/o curado, se puede aplicar una capa de recubrimiento superior sobre al menos una porción de la segunda capa del recubrimiento base. La capa de recubrimiento superior se puede formar a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina formadora de película, un reticulante, un medio solvente acuoso o no acuoso, y/o cualquiera de los otros materiales tales como los descritos anteriormente. En comparación con un medio acuoso, un "medio no acuoso" comprende menos del 50 % en peso de agua, o menos del 40 % en peso de agua, o menos del 30 % en peso de agua, o menos del 20 % en peso de agua, o menos del 10 % en peso de agua, o menos del 5 % en peso de agua, basado en el peso total del medio líquido. Los solventes que constituyen el 50 % en peso o más del medio líquido pueden incluir, pero no se limitan a, cualquiera de los solventes orgánicos descritos anteriormente. Las condiciones usadas para curar la capa del recubrimiento superior dependen de los componentes de la composición del recubrimiento superior. Por ejemplo, la composición del recubrimiento superior puede comprender componentes que se curarán a una temperatura de 80 °C a 150 °C.
La capa de recubrimiento superior usada con el recubrimiento de múltiples capas de la presente invención puede ser una capa de recubrimiento superior transparente. Como se usa en la presente, una "capa de recubrimiento transparente" se refiere a una capa de recubrimiento que es al menos sustancialmente transparente o completamente transparente. El término "sustancialmente transparente" se refiere a un recubrimiento, en donde una superficie más allá del recubrimiento es al menos parcialmente visible a simple vista cuando se ve a través del recubrimiento. El término "completamente transparente" se refiere a un recubrimiento, en donde una superficie más allá del recubrimiento es completamente visible a simple vista cuando se ve a través del recubrimiento. Se aprecia que la capa de recubrimiento superior transparente puede comprender colorantes, tales como pigmentos, siempre y cuando los colorantes no interfieran con la transparencia deseada de la capa de recubrimiento superior transparente. Alternativamente, la capa de recubrimiento superior transparente está libre de colorantes como pigmentos (es decir, no pigmentada).
Ejemplos de las capas del recubrimiento superior que se pueden usar con el recubrimiento de múltiples capas de la presente invención incluyen las descritas en la patente de Estados Unidos núm. 4,650,718 y colaboradores. 1 línea 62 a colaboradores. 10 línea 16; patente de Estados Unidos núm. 5,814,410 y colaboradores. 2 línea 23 a colaboradores. 9 línea 54; y la patente de Estados Unidos núm. 5,891,981 y colaboradores.2 línea 22 a colaboradores.
12 línea 37.
Las composiciones de recubrimiento del recubrimiento superior adecuadas que se puede usar para formar la capa de recubrimiento superior también incluyen las disponibles comercialmente en PPG Industries, Inc. bajo los nombres comerciales NCT®, DIAMOND COAT®, y CERAMICLEAR®.
El recubrimiento de múltiples capas también puede comprender otras capas que incluyen, pero no se limitan a, capas de recubrimiento base adicionales así como también una capa de recubrimiento de imprimación como se indica anteriormente. Como se usa en la presente, una "capa de recubrimiento de imprimación" se refiere a una pintura base que se puede depositar sobre un sustrato con el fin de preparar la superficie para la aplicación de un sistema de recubrimiento protector o decorativo. La capa de recubrimiento de imprimación se puede formar sobre al menos una porción del sustrato y la primera capa de recubrimiento base se puede formar sobre al menos una porción de la capa de recubrimiento de imprimación. Además, las capas de recubrimiento base adicionales se pueden preparar a partir de cualquiera de las partículas de núcleo-envoltura y otros materiales descritos anteriormente. Las capas de recubrimiento base adicionales se pueden aplicar, por ejemplo, sobre la segunda capa de recubrimiento base antes de aplicar el recubrimiento superior.
La capa de recubrimiento de imprimación usada con el recubrimiento de múltiples capas de la presente invención se pueden formar a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina formadora de película como una resina de base catiónica, una resina de base aniónica y/o cualquiera de las resinas formadoras de películas adicionales descritas anteriormente. La composición de recubrimiento usada para formar la composición de recubrimiento de imprimación también puede incluir los reticulantes, colorantes y otros materiales opcionales descritos anteriormente.
Adicionalmente, la composición de recubrimiento de imprimación puede incluir un inhibidor de la corrosión. Como se usa en la presente, un "inhibidor de la corrosión" se refiere a un componente tal como un material, sustancia, compuesto, o complejo que reduce la velocidad o severidad de la corrosión de una superficie en un sustrato de metal o aleación de metal. El inhibidor de la corrosión puede incluir, pero no se limita a, un componente de metal alcalino, un componente de metal alcalinotérreo, un componente de metal de transición, o sus combinaciones. El término "metal alcalino" se refiere a un elemento del Grupo 1 (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC)) de la tabla periódica de elementos químicos, e incluye, por ejemplo, cesio (Cs), francio (Fr), litio (Li), potasio (K), rubidio (Rb), y sodio (Na). El término "metal alcalinotérreo" se refiere a un elemento del Grupo 2 (IUPAC) de la tabla periódica de los elementos químicos, e incluye, por ejemplo, bario (Ba), berilio (Be), calcio (Ca), magnesio (Mg), y estroncio (Sr). El término "metal de transición" se refiere a un elemento de los Grupos 3 a 12 (IUPAC) de la tabla periódica de los elementos químicos e incluye, por ejemplo, titanio (Ti), cromo (Cr), y zinc (Zn), entre varios otros.
Ejemplos específicos de componentes inorgánicos que actúan como inhibidores de la corrosión incluyen al óxido de magnesio, al hidróxido de magnesio, al carbonato de magnesio, al fosfato de magnesio, al silicato de magnesio, al óxido de zinc, al hidróxido de zinc, al carbonato de zinc, al fosfato de zinc, al silicato de zinc, al polvo de zinc, y a sus combinaciones.
Los componentes de la composición de recubrimiento de imprimación se pueden seleccionar para formar una composición de recubrimiento electrodepositable. Una "composición de recubrimiento electrodepositable" se refiere a una composición de recubrimiento que es capaz de depositarse sobre un sustrato eléctricamente conductor bajo la influencia de un potencial eléctrico aplicado. Los ejemplos de composiciones de recubrimiento electrodepositable incluyen composiciones de recubrimiento electrodepositable aniónicas y catiónicas convencionales, como los recubrimientos a base de epoxi o poliuretano. Los recubrimientos electrodepositables adecuados se describen en la patente de Estados Unidos núm.4,933,056 y colaboradores. 2 línea 48 a colaboradores. 5 línea 53; patente de Estados Unidos núm. 5,530,043 y colaboradores. 1 línea 54 a colaboradores. 4 línea 67; patente de Estados Unidos núm.
5,760,107 y colaboradores. 2 línea 11 a colaboradores. 9 línea 60; y la patente de Estados Unidos núm. 5,820,987 y colaboradores. 3 línea 48 a colaboradores. 10 línea 63.
Las composiciones de recubrimiento electrodepositables adecuadas también incluyen las disponibles comercialmente en PPG Industries, Inc. tales como ED 6280, ED 6465 y ED 7000, por ejemplo.
Como se indica, la composición de recubrimiento de imprimación se puede depositar directamente sobre al menos una porción de un sustrato antes de la aplicación de la primera composición de recubrimiento base y se puede deshidratar y/o curar para formar la capa de recubrimiento de imprimación. La composición de recubrimiento de imprimación de la presente invención se puede aplicar por cualquier medio estándar en la técnica, tal como el electrorrecubrimiento, la pulverización, la pulverización electrostática, la inmersión, el laminado, el cepillado. Una vez que la composición de recubrimiento de imprimación se aplica a al menos una porción del sustrato, la composición se puede deshidratar y/o curar para formar la capa de recubrimiento de imprimación. La composición de recubrimiento de imprimación se puede deshidratar y/o curar, por ejemplo, a una temperatura de 175 °C a 205 °C para formar la capa de recubrimiento de imprimación.
La presente invención se dirige, además a un método de aplicación de un recubrimiento de múltiples capas a un sustrato. El método puede comprender: formar una primera capa de recubrimiento base sobre al menos una porción de un sustrato al depositar una primera composición de recubrimiento base directamente sobre al menos una porción del sustrato; formar una segunda capa de recubrimiento base sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento base al depositar una segunda composición de recubrimiento directamente sobre al menos una porción de: (1) la primera capa de recubrimiento base después de que la composición del primer recubrimiento base se haya deshidratado y/o curado; o (2) la primera composición de recubrimiento base antes de que se deshidrate y/o cure la primera composición de recubrimiento base. Las composiciones del primer y segundo recubrimiento base se pueden deshidratar y/o curar por separado o simultáneamente a temperaturas ambientales (alrededor de 20 °C a 25 °C) a 140 °C, o de temperaturas ambientales a 120 °C, o de temperaturas ambientales a 100 °C, o de temperaturas ambientales a 90 °C, o de 40 °C a 80 °C, o de 50 °C a 80 °C. Opcionalmente, el método también comprende además la formación de una capa recubrimiento superior sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento base al depositar una composición de recubrimiento superior directamente sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento base.
En algunos ejemplos, el sustrato puede comprender una capa de recubrimiento de imprimación y la primera capa de recubrimiento base se aplica sobre al menos una porción de la capa de recubrimiento de imprimación al depositar una primera composición de recubrimiento base directamente sobre al menos una porción de la capa de recubrimiento de imprimación. La capa de recubrimiento de imprimación se puede formar al depositar una composición de recubrimiento de imprimación, tal como electrodepositar una composición de recubrimiento electrodepositable, sobre al menos una porción del sustrato antes de depositar la primera composición de recubrimiento base.
Los recubrimientos múltiples también se pueden aplicar a piezas de automóviles en una planta de ensamble de automóviles. Durante la aplicación del recubrimiento de múltiples capas en una planta de ensamble de automóviles, un sustrato metálico se pasa opcionalmente primero a una estación de electrodeposición donde la composición de recubrimiento de imprimación se electrodeposita sobre el sustrato metálico y se deshidrata y/o cura. La primera composición de recubrimiento base se aplica luego directamente sobre la capa de recubrimiento electrodepositada o, alternativamente, se aplica directamente sobre al menos una porción del sustrato en una zona de recubrimiento base que comprende una o más estaciones de recubrimiento. La zona del recubrimiento base se encuentra ubicada aguas abajo de y adyacente al horno de electrodeposición. La primera estación de recubrimiento base tiene uno o más aplicadores convencionales, por ejemplo, aplicadores de campana o pistola, conectados a o en comunicación de flujo con una fuente de la primera composición de recubrimiento base. La primera composición de la capa base se puede aplicar, por ejemplo, pulverizada, sobre el sustrato mediante uno o más aplicadores en la estación del primer recubrimiento base en uno o más pases de pulverización para formar una primera capa de recubrimiento base sobre el sustrato.
Un dispositivo de secado, como un horno o una cámara de evaporación, se puede situar aguas abajo de y/o adyacente a la primera estación de recubrimiento base para opcionalmente, deshidratar y/o curar la primera capa del recubrimiento base. Por tanto, la primera composición de recubrimiento base se puede deshidratar y/o curar antes de continuar con la siguiente fase de recubrimiento. Alternativamente, la primera composición de recubrimiento base no se deshidrata y/o cura antes de continuar con la siguiente fase de recubrimiento.
Una segunda estación de capa base puede estar situada aguas abajo de y/o adyacente a la primera estación de recubrimiento base y puede tener uno o más aplicadores convencionales, por ejemplo, aplicadores de campana o pistola, conectados a y en comunicación de flujo con una fuente de la segunda composición de recubrimiento base. La segunda composición de recubrimiento base se puede aplicar, por ejemplo, pulverizada, sobre la primera composición de recubrimiento base mediante uno o más aplicadores en una o más pasadas de pulverización como un proceso húmedo sobre húmedo si la primera composición de recubrimiento base no se deshidrató y/o curó previamente. Alternativamente, la segunda composición de recubrimiento base se puede aplicar, por ejemplo, pulverizar, sobre la primera capa de recubrimiento base mediante uno o más aplicadores en una o más pasadas de pulverización después de que la primera composición de recubrimiento base se haya deshidratado y/o curado.
El segundo recubrimiento base se puede deshidratar y/o curar con un dispositivo de secado convencional, como un horno, situado aguas abajo de y/o adyacente a la segunda estación de recubrimiento y/o a la primera estación de recubrimiento. La segunda capa de recubrimiento base se puede deshidratar y/o curar por separado cuando la primera capa de recubrimiento base se ha deshidratado y/o curado previamente. Alternativamente, cuando la segunda composición de recubrimiento base se aplica húmedo sobre húmedo a la primera composición de recubrimiento base, ambas composiciones de recubrimiento base se pueden deshidratar y/o curar simultáneamente.
Después de que la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base se hayan deshidratado y/o curado, se pueden aplicar una o más capas de recubrimiento superior convencionales sobre el o los recubrimientos base en una estación de recubrimiento superior. La estación del recubrimiento superior incluye uno o más aplicadores convencionales, por ejemplo, aplicadores de campana, conectados a y en comunicación de flujo con una fuente de la composición de recubrimiento superior. Un horno está ubicado aguas abajo de y/o adyacente a la estación de recubrimiento superior para deshidratar y/o curar la composición de recubrimiento superior.
Un ejemplo de una planta de ensamble de automóviles para aplicar un recubrimiento de múltiples capas se describe en la patente de Estados Unidos núm. 8,846,156 y colaboradores. 3 línea 1 a colaboradores. 4 línea 43 y figura 1.
Se encontró que los recubrimientos de múltiples capas de la presente invención se pueden formar a temperaturas de deshidratación/curado más bajas que las requeridas típicamente en otros recubrimientos comúnmente aplicados a sustratos de automóviles. Los recubrimientos de múltiples capas también eliminan la migración de solvente entre capas y la necesidad de una capa de imprimación-superficie. Como tales, los recubrimientos de múltiples capas de la presente invención ayudan a reducir costos, eliminan la cantidad de equipo de recubrimiento, y aceleran el proceso de recubrimiento general.
Se debe entender que la invención puede asumir diversas variaciones y secuencias de etapas alternativas, excepto donde se especifique expresamente lo contrario. Además, salvo en los ejemplos operativos, o donde se indique de cualquier otra manera, todos los números que expresan, por ejemplo, cantidades de ingredientes usados en la especificación y las reivindicaciones se deben de entender como modificadas en todos los casos por el término “aproximadamente". En consecuencia, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos que se exponen en la siguiente especificación y las reivindicaciones anexas son aproximaciones que pueden variar en dependencia de las propiedades que se desean obtener por la presente invención. Por lo menos, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de los equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico se debe al menos interpretar a la luz del número de dígitos significativos informados y mediante la aplicación de técnicas de redondeo habituales.
A pesar de que los intervalos y parámetros numéricos que exponen el amplio alcance de la invención son aproximaciones, los valores numéricos que se exponen en los ejemplos específicos se informan tan precisos como es posible. Cualquier valor numérico, sin embargo, contiene necesariamente determinados errores inherentes como resultado de la desviación estándar encontrada en sus respectivas mediciones de prueba.
Además, se debe entender que cualquier intervalo numérico enumerado en la presente descripción pretende incluir todos los sub-intervalos incluidos en la misma. Por ejemplo, un intervalo de "1 a 10" pretende incluir todos los sub­ intervalos entre (y que incluyen) el valor mínimo enumerado de 1 y el valor máximo enumerado de 10, o sea, tener un valor mínimo igual a o mayor que 1 y un valor máximo de igual a o menor que 10.
En esta solicitud, el uso del singular incluye el plural y el plural abarca el singular, a menos que se indique específicamente de cualquier otra manera. Además, en esta solicitud, el uso de "o" significa "y/o" a menos que se indique específicamente de cualquier otra manera, aunque "y/o" se pueda usar explícitamente en determinados casos. Además, en esta solicitud, el uso de “un” o “uno" significa “al menos uno" a menos que se indique específicamente de cualquier otra manera. Por ejemplo, "un" recubrimiento de múltiples capas, "un" recubrimiento base, "un" recubrimiento superior, "una" partícula de núcleo-envoltura se refiere a uno o más de cualquiera de estos elementos.
Los siguientes ejemplos se presentan para demostrar los principios generales de la invención. La invención no se debe considerar como limitada a los ejemplos específicos presentados. Todas las partes y porcentajes en los ejemplos son en peso a menos que se indique de otra forma.
Ejemplo 1
Preparación de un látex con partículas de núcleo-envoltura cetofuncionales
Parte A: Primero se preparó un poliuretano cargando los siguientes componentes en orden en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 270 gramos de acrilato de butilo, 213,84 gramos de metacrilato de hidroxietilo (REMA), 4,1 gramos de 2,6-di-terc-butil 4-metilfenol, 2,1 gramos de trifenilfosfito, 2,1 gramos de dilaurato de dibutilestaño, 1093,5 gramos de politetrahidrofurano con un peso molecular promedio numérico de 1000 g/mol, 242,5 gramos de ácido dimetilol propiónico (DMPA), 10,8 gramos de trietilamina. La mezcla se calentó a 90 °C y se mantuvo por 15 minutos. A continuación, se cargaron 636,0 gramos de diisocianato de isoforona en el matraz durante 90 minutos. Después de añadir el isocianato, el embudo de adición de isocianato se enjuagó con 54 gramos de acrilato de butilo. La mezcla se mantuvo a 90 °C hasta que desaparecieron todos los picos infrarrojos de isocianato. Una vez que desaparecieron los picos infrarrojos, se cargaron 1215 gramos de acrilato de butilo en el matraz, y se enfrió a temperatura ambiente. El poliuretano resultante tenía un índice de acidez de 25,9 mg de KOH/g y un peso molecular promedio ponderado de 6,953 g/mol. El peso molecular promedio ponderado se determinó mediante cromatografía de permeabilidad en gel frente a un estándar de poliestireno con tetrahidrofurano como fase móvil. El valor de acidez se midió mediante valoración con solución de 0,1N KOH.
Parte B: Se preparó un látex que comprendía partículas de núcleo-envoltura de poliuretano-acrílico con funcionalidad ceto en el núcleo acrílico y funcionalidad ácido carboxílico colgante en la envoltura de poliuretano cargando los siguientes componentes en orden en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico, y un condensador: 4500 gramos de agua desionizada, 67,3 gramos de AEROSOL® OT-75 (surfactante, disponible comercialmente en Cytec), 25,4 gramos de Reasoap SR-10 (emulsionante reactivo, disponible comercialmente en Adeka Corp.), 73,7 gramos de dimetil etanolamina, 1713 gramos del poliuretano preparado en la Parte A, 437 gramos de metacrilato de metilo, 252 gramos de diacetona acrilamida y 168 gramos de diacrilato de hexanodiol. La mezcla se calentó a 36 °C y se mantuvo por 30 minutos con una manta N2. A continuación, se introdujo en el matraz una mezcla de 5,8 gramos de t-butilhidroperóxido y 126 gramos de agua desionizada y se mezcló durante 15 minutos. A continuación, se cargó en el matraz una mezcla de 0,06 gramos de sulfato de amonio ferroso, 3,2 gramos de metabisulfito de sodio, y 126 gramos de agua desionizada durante 30 minutos. Después del pico exotérmico, el sistema se mantuvo a 65 °C durante una hora. Una vez que la mezcla se enfrió a 45 °C, 29,5 gramos de ACTICIDE® MBS (microbicida formado por una mezcla de 1,2-bencisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, disponible comercialmente en Thor GmbH), Se cargaron 1,5 gramos de FOAMKILL® 649 (antiespumante sin silicona, disponible comercialmente en Crucible Chemical Company) y 13 gramos de agua desionizada en el matraz y se mezclaron durante 15 minutos. El látex resultante tenía un contenido de sólidos del 37,1 % y un tamaño promedio de partícula de 122 nanómetros (nm). El tamaño promedio de partícula se determinó con un Zetasizer 3000HS mediante el seguimiento de las instrucciones del manual del Zetasizer 3000HS.
Ejemplo 2
Preparación de un látex con partículas de núcleo-envoltura cetofuncionales
Parte A: Primero se preparó un poliuretano cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 103,0 gramos de acrilato de butilo, 82,8 gramos de FOMREZ® 66-56 (poliéster poliol lineal saturado terminado en hidroxilo, disponible comercialmente en Chemtura), 82,8 gramos de poliol POL YMEG® 2000 (politetrametilen éter glicol, disponible comercialmente en LyondellBasell), 27,0 gramos de 3-hidroxiacetofenona, 0,6 gramos de 2,6-di-terc-butil 4-metilfenol, 7,9 gramos de metacrilato de hidroxietilo (HEMA), 27,5 gramos de ácido dimetilol propiónico (DMP A) y 1,2 gramos de trietilamina. La mezcla se calentó a 50 °C y se mantuvo por 15 minutos. Después de calentar la mezcla, se cargaron 135,0 gramos de diisocianato de isoforona en el matraz durante 10 minutos y se mezclaron durante 15 minutos. A continuación, se cargaron en el matraz 7,4 gramos de acrilato de butilo y 0,31 gramos de dilaurato de dibutilestaño (DBTDL). Se observó exotermia inmediata. Después de disminuir la exotermia, la mezcla se calentó a 90 °C, y se mantuvo durante 90 minutos. Después, la mezcla se enfrió a 70 °C, y se cargaron en el matraz 103,0 gramos de metacrilato de metilo y 18,0 gramos de diacrilato de hexanodiol. La mezcla se mantuvo a 60 °C antes de dispersarla en agua.
Parte B: Se preparó un látex que comprendía partículas de núcleo-envoltura de poliuretano-acrílico con enlaces urea, enlaces uretano, funcionalidad ácido carboxílico colgante, y funcionalidad ceto terminal en la envoltura de poliuretano cargando primero los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 4000 gramos de agua desionizada, 94,2 gramos de dimetil etanolamina, y 55,6 gramos de etilendiamina. La mezcla se calentó a 50 °C y se mantuvo por 30 minutos con una manta N2. Después de calentar la mezcla, se dispersaron 2880 gramos del poliuretano preparado en la parte A en el matraz durante 20 minutos y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. Se cargó una mezcla de 8,4 gramos de persulfato de amonio y 250,0 gramos de agua desionizada en el matraz durante 15 minutos. La temperatura aumentó de 50 °C a 73 °C debido a la exotermia de la polimerización. La mezcla luego se mantuvo a 75 °C durante una hora adicional. Después de enfriar a 40 °C, 2,0 gramos de FOAMKILL® 649 (antiespumante sin silicona, disponible comercialmente en Crucible Chemical Company), 26 gramos de ACTICIDE® MBS (microbicida formado por una mezcla de 1,2-bencisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, disponible comercialmente en Thor GmbH), y 60,0 gramos de agua desionizada se cargaron y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. El látex resultante tenía un contenido de sólidos del 39,2 % y un tamaño promedio de partícula de 67 nm. El tamaño promedio de partícula se determinó con un Zetasizer 3000HS mediante el seguimiento de las instrucciones del manual del Zetasizer 3000HS.
Ejemplo 3
Preparación de un látex con partículas de núcleo-envoltura cetofuncionales
Parte A: Primero se preparó un poliuretano cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 538 gramos de acrilato de butilo, 433 gramos de FOMREZ® 66-56 (poliéster poliol lineal saturado terminado en hidroxilo, disponible comercialmente en Chemtura), 433 gramos de poliol POL YMEG® 2000 (politetrametilen éter glicol, disponible comercialmente en LyondellBasell), 3,1 gramos de 2,6-di-terc-butil 4-metilfenol, 41,4 gramos de metacrilato de hidroxietilo (HEMA), 140 gramos de ácido dimetilol propiónico (DMPA), y 6,3 gramos de trietilamina. La mezcla se calentó a 50 °C y se mantuvo por 15 minutos. A continuación, se cargaron 601,0 gramos de diisocianato de isoforona en el matraz durante 10 minutos, y se mezclaron durante 15 minutos. Después de mezclar, se cargaron 39 gramos de acrilato de butilo y 1,6 gramos de dilaurato de dibutil estaño (DBTDL) en el matraz y se observó una exotermia inmediata. Después de disminuir la exotermia, la mezcla se calentó a 90 °C y se mantuvo durante 60 minutos. La mezcla se enfrió a 70 °C y se cargaron en el matraz 538 gramos de acrilato de butilo y 94,0 gramos de diacrilato de hexanodiol. La mezcla resultante se mantuvo a 60 °C antes de dispersarla en agua.
Parte B: Se preparó un látex que comprendía partículas de núcleo-envoltura de poliuretano-acrílico con enlaces urea, enlaces uretano, funcionalidad ácido carboxílico colgante, y funcionalidad ceto colgante en la envoltura de poliuretano cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 2400,0 gramos de agua desionizada, 215 gramos de diacetona acrilamida, 88 gramos de dimetiletanolamina y 50 gramos de etilendiamina. La mezcla se calentó a 70 °C y se mantuvo durante dos horas con una manta N2. Después de calentar la mezcla, se cargaron en el matraz 1925 gramos de agua desionizada y 40 gramos de AEROSOL® OT-75 (surfactante, disponible comercialmente en Cytec) y se mantuvieron a 50 °C durante 15 minutos. A continuación, se dispersaron 2600,0 gramos del poliuretano preparado en la Parte A en el matraz durante 20 minutos y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. Se cargó en el matraz una mezcla de 7,7 gramos de persulfato de amonio y 165 gramos de agua desionizada durante 15 minutos. La temperatura aumentó de 50 °C a 80 °C debido a la exotermia de la polimerización. La mezcla se mantuvo a 75 °C durante una hora adicional. Después de enfriar a 40 °C, 1,2 gramos de FOAMKILL® 649 (antiespumante sin silicona, disponible comercialmente en Crucible Chemical Company), 25 gramos de ACTICIDE® MBS (microbicida formado por una mezcla de 1,2-benzisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, disponible comercialmente en Thor GmbH), y 55 gramos de agua desionizada se cargaron y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. El látex resultante tenía un contenido de sólidos del 38,6 % y un tamaño promedio de partícula de 60 nm. El tamaño promedio de partícula se determinó con un Zetasizer 3000HS mediante el seguimiento de las instrucciones del manual del Zetasizer 3000HS.
Ejemplo 4
Preparación de un látex con partículas de núcleo-envoltura cetofuncionales
Parte A: Primero se preparó un poliuretano cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 566 gramos de acrilato de butilo, 455 gramos de FOMREZ® 66-56 (poliéster poliol lineal saturado terminado en hidroxilo, disponible comercialmente en Chemtura), 455 gramos de poliol POL YMEG® 2000 (politetrametilen éter glicol, disponible comercialmente en LyondellBasell), 3,3 gramos de 2,6-di-terc-butil 4-metilfenol, 43,5 gramos de metacrilato de hidroxietilo (HEMA), 137,5 gramos de ácido dimetilol propiónico (DMPA) y 6,6 gramos de trietilamina. La mezcla se calentó a 50 °C y se mantuvo por 15 minutos. Después de calentar la mezcla, se cargaron 632 gramos de diisocianato de isoforona en el matraz durante 10 minutos y se mezclaron durante 15 minutos. A continuación, se cargaron en el matraz 41 gramos de acrilato de butilo y 1,7 gramos de dilaurato de dibutilestaño (DBTDL). Se observó exotermia inmediata. Después de disminuir la exotermia, la mezcla se calentó a 90 °C y se mantuvo durante 60 minutos. La mezcla se enfrió luego a 70 °C, y se cargaron en el matraz 566 gramos de metacrilato de metilo y 99 gramos de diacrilato de hexanodiol. La mezcla se mantuvo a 60 °C antes de dispersarla en agua.
Parte B: Se preparó un látex que comprendía partículas de núcleo-envoltura de poliuretano-acrílico con enlaces urea, enlaces uretano, funcionalidad ácido carboxílico colgante, y funcionalidad ceto colgante en la envoltura de poliuretano cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 2200,0 gramos de agua desionizada, 232 gramos de diacetona acrilamida, 89 gramos de dimetiletanolamina, y 58 gramos de etilendiamina. La mezcla se calentó a 70 °C y se mantuvo durante dos horas con una manta N2. Después de calentar la mezcla, se cargaron 2100 gramos de agua desionizada en el matraz y se mantuvo a 50 °C durante 15 minutos. A continuación, se dispersaron 2800,0 gramos del poliuretano preparado en la Parte A en el matraz durante 20 minutos y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. A continuación, se cargó en el matraz una mezcla de 8,1 gramos de persulfato de amonio y 348 gramos de agua desionizada durante 15 minutos. La temperatura aumentó de 50 °C a 75 °C debido a la exotermia de la polimerización. La mezcla se mantuvo a 75 °C durante una hora adicional. Después de enfriar a 40 °C, 1,2 gramos de FOAMKILL® 649 (antiespumante sin silicona, disponible comercialmente en Crucible Chemical Company), 25 gramos de ACTICIDE® MBS (microbicida formado por una mezcla de 1,2-bencisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, disponible comercialmente en Thor GmbH) y 58 gramos de agua desionizada se cargaron y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. El látex resultante tenía un contenido de sólidos del 40,8 % y un tamaño promedio de partícula de 77 nm. El tamaño promedio de partícula se determinó con un Zetasizer 3000HS mediante el seguimiento de las instrucciones del manual del Zetasizer 3000HS.
Ejemplo 5
Preparación de un poliuretano funcional de hidrazida polimérica con hidracina
Parte A: Primero se preparó un poliuretano funcional de isocianato mediante la carga de los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 313 gramos de metiletilcetona (l\1EK), 746,6 gramos de FOMREZ® 66-56 (poliéster poliol lineal saturado terminado en hidroxilo, disponible comercialmente en Chemtura), 112 gramos de ácido dimetilol propiónico (DMP A) y 5,4 gramos de trietilamina. La mezcla se calentó a 50 °C y se mantuvo por 15 minutos. A continuación, se cargaron 500 gramos de diisocianato de isoforona en el matraz durante 10 minutos y se mezclaron durante 15 minutos. Después de mezclar, se cargaron en el matraz 45 gramos de MEK y 2,25 gramos de dilaurato de dibutilestaño (DBTDL) y se observó una exotermia inmediata. Después de disminuir la exotermia, la mezcla se calentó a 90 °C y se mantuvo durante 60 minutos. El peso equivalente de NCO se midió en 940. La mezcla resultante se mantuvo a 60 °C antes de dispersarla en agua.
Parte B: Se preparó una dispersión acuosa de poliuretanos funcionales de hidrazida cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador a temperatura ambiente: 1800 gramos de agua desionizada, 70,5 gramos de dimetil etanolamina, y 110 gramos de hidracina al 35 %. A continuación, se dispersaron en el matraz 1650 gramos del poliuretano con funcionalidad isocianato preparado en la Parte A durante 20 minutos. A continuación, la mezcla se calentó hasta 60 °C y se mezcló durante 30 minutos adicionales. Se aplicó vacío para eliminar 500 gramos de MEK y agua. Después de enfriar a 40 °C, 0,3 gramos de FOAMKILL® 649 (antiespumante sin silicona, disponible comercialmente en Crucible Chemical Company), 6 gramos de ACTICIDE® MBS (microbicida formado por una mezcla de 1,2-benzisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, disponible comercialmente en Thor GmbH) y 45 gramos de agua desionizada se cargaron y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. La dispersión resultante se filtró a través de una bolsa de 10 gm. La dispersión final tenía un contenido de sólidos del 41,2 %.
Ejemplo 6
Preparación de un poliuretano funcional de hidrazida polimérica con dihidrazida de ácido adípico
Parte A: Primero se preparó un poliuretano funcional de isocianato mediante la carga de los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 209 gramos de metiletilcetona (MEK), 497,7 gramos de FOMREZ® 66-56 (poliéster poliol lineal saturado terminado en hidroxilo, disponible comercialmente en Chemtura), 75 gramos de ácido dimetilol propiónico (DMP A) y 3,6 gramos de trietilamina. La mezcla se calentó a 50 °C y se mantuvo por 15 minutos. A continuación, se cargaron 333 gramos de diisocianato de isoforona en el matraz durante 10 minutos y se mezclaron durante 15 minutos. Después de mezclar, se cargaron en el matraz 40 gramos de MEK y 1,5 gramos de dilaurato de dibutilestaño (DBTDL) y se observó una exotermia inmediata. Después de disminuir la exotermia, la mezcla se calentó a 90 °C y se mantuvo durante 60 minutos. El peso equivalente de NCO se midió en 899. La mezcla resultante se mantuvo a 60 °C antes de dispersarla en agua.
Parte B: Se preparó una dispersión acuosa de poliuretanos funcionales de hidrazida cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador a temperatura ambiente: 2200 gramos de agua desionizada, 47 gramos de dimetiletanolamina, y 150 gramos de dihidrazida de ácido adípico. A continuación, se dispersaron 1100 gramos del poliuretano funcional con isocianato preparado en la Parte A en el matraz durante 20 minutos. A continuación, la mezcla se calentó hasta 60 °C y se mezcló durante 30 minutos adicionales. Se aplicó vacío para eliminar 290 gramos de MEK y agua. Después de enfriar a 40 °C, 1,0 gramo de FOAMKILL® 649 (antiespumante sin silicona, disponible comercialmente en Crucible Chemical Company), 13 gramos de ACTICIDE® MBS (microbicida formado por una mezcla de 1,2-bencisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, disponible comercialmente en Thor GmbH) y 30 gramos de agua desionizada se cargaron y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. La dispersión resultante se filtró a través de una bolsa de 10 gm. La dispersión final tenía un contenido de sólidos del 34,7 %.
Ejemplo 7
Preparación de un látex que tiene partículas de núcleo-envoltura funcionales de hidrazida
Parte A: Primero se preparó un poliuretano funcional de isocianato mediante la carga de los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 260 gramos de acrilato de butilo, 423 gramos de FOMREZ® 66-56 (poliéster poliol lineal saturado terminado en hidroxilo, disponible comercialmente en Chemtura), 0,8 gramos de 2,6-di-terc-butil 4-metilfenol, 13,0 gramos de metacrilato de hidroxietilo (HEMA), 64 gramos de ácido dimetilol propiónico (DMPA) y 3,0 gramos de trietilamina. La mezcla se calentó a 50 °C y se mantuvo por 15 minutos. A continuación, se cargaron 273 gramos de diisocianato de isoforona en el matraz durante 10 minutos y se mezclaron durante 15 minutos. Después de mezclar, se cargaron 35 gramos de acrilato de butilo y 1,0 gramo de dilaurato de dibutil estaño (DBTDL) en el matraz y se observó una exotermia inmediata. Después de disminuir la exotermia, la mezcla se calentó a 90 °C y se mantuvo durante 60 minutos. El peso equivalente de NCO se midió en 1190. La mezcla resultante se mantuvo a 60 °C antes de dispersarla en agua.
Parte B: Se preparó un látex que comprendía partículas de núcleo-envoltura de poliuretano-acrílico con enlaces uretano, funcionalidad ácido carboxílico colgante y funcionalidad hidrazida en la envoltura de poliuretano cargando los siguientes componentes en un matraz de parte inferior redonda de cuatro bocas equipado con un termopar, un agitador mecánico y un condensador: 2000,0 gramos de agua desionizada, 37,0 gramos de dimetiletanolamina y 135 gramos de hidrazida de ácido adípico. La mezcla se calentó a 50 °C con una manta N2. Después de calentar la mezcla, se dispersaron 935 gramos del poliuretano preparado en la Parte A en el matraz durante 20 minutos y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. Luego se cargó en el matraz una mezcla de 3,0 gramos de persulfato de amonio y 30 gramos de agua desionizada durante 15 minutos. La temperatura aumentó de 50 °C a 63 °C debido a la exotermia de la polimerización. La mezcla se mantuvo a 75 °C durante una hora adicional. Después de enfriar a 40 °C, 0,2 gramos de FOAMKILL® 649 (antiespumante sin silicona, disponible comercialmente en Crucible Chemical Company), 10 gramos de ACTICIDE® MBS (microbicida formado por una mezcla de 1,2-bencisotiazolin-3-ona y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, disponible comercialmente en Thor GmbH) y 30 gramos de agua desionizada se cargaron y se mezclaron durante 15 minutos adicionales. El látex resultante tenía un contenido de sólidos del 34,0 %.
Ejemplo 8
Preparación de una composición de recubrimiento base
Se preparó una composición de recubrimiento base con los componentes indicados en la Tabla 1
Tabla 1
Figure imgf000018_0001
1 Reticulador de carbodiimida a base de agua con un segmento hidrófilo, disponible comercialmente en GSI Exim America, lnc.
2 Un siloxano modificado con poliéter, disponible comercialmente en BYK.
3 Solvente orgánico, disponible comercialmente en Shell Chemical Co.
4 Silicato estratificado de sodio, litio y magnesio, disponible comercialmente en BYK.
5 Éter monobutílico de dietilenglicol, disponible comercialmente en BASF.
6 Pasta de aluminio TSB 2180A, disponible comercialmente en Toyal America.
7 Éter monohexílico de etilenglicol, disponible comercialmente en BASF.
8 Pasivador de aluminio.
9 Solución acuosa de dimetil etanolamina al 50 %
Los componentes enumerados en la Tabla 1 se mezclaron con una paleta de agitación convencional mientras se evitaba la formación de espuma y el atrapamiento de aire.
Ejemplo 9
Preparación de una composición de recubrimiento base
Primero se preparó una composición de recubrimiento base con los componentes enumerados en la Tabla 2.
Tabla 2
Figure imgf000019_0001
Los componentes enumerados en la Tabla 2 se mezclaron con una paleta de agitación convencional mientras se evitaba la formación de espuma y el atrapamiento de aire.
Ejemplo 10
Preparación de una composición de recubrimiento base
Se preparó una composición de recubrimiento base con los componentes enumerados en la Tabla 3.
Tabla 3
Figure imgf000019_0002
10 Resina de poliéster preparada de acuerdo con el Ejemplo 9 de la Patente de Estados Unidos núm.
6,762,240, que se incorpora en la presente descripción como referencia. Los grupos ácidos del poliéster se neutralizaron al 100 % con dimetiletanolamina. El poliéster se diluyó al 20 % de sólidos con agua antes de su uso.
''''Emulsión de aceites minerales a base de parafina y componentes hidrófobos, disponible comercialmente en BYK.
12 Pasta de tinte extensor que consiste de un 61 % de sulfato de bario disperso en un 10 % de polímero acrílico y con un contenido de sólidos del 71 %.
13 Pasta de tinte blanco que consiste de un 61 % de TiO2 disperso en una mezcla polimérica acrílica al 9 % y con un contenido de sólidos del 70 %.
14 Pasta de tinte amarilla que consiste de un 25 % de óxido de hierro amarillo disperso en un 21 % de polímero acrílico y con un contenido en sólidos del 46 %.
15 Pasta de tinte negro que consiste de negro de humo al 6 % disperso en polímero acrílico al 18 % y que tiene un contenido de sólidos del 24 % en peso.
16 Aditivo de superficie sin silicona, disponible comercialmente en Cytec.
17 Surfactante, disponible comercialmente en Air Products and Chemicals, Inc.
18 Silicato de magnesio, disponible comercialmente en Barretts Minerals.
Los componentes enumerados en la Tabla 3 se mezclaron con una paleta de agitación convencional mientras se evitaba la formación de espuma y el atrapamiento de aire.
Ejemplo 11
Preparación de una composición de recubrimiento base
Se preparó una composición de recubrimiento base con los componentes enumerados en la Tabla 4.
Tabla 4
Figure imgf000020_0002
19 Pasta de tinte negro que consiste de negro de humo al 6 % disperso en un polímero acrílico al 15 % y que tiene un contenido de sólidos del 22 % en peso.
20 Pasta de tinte rojo que consiste de un 13 % de óxido rojo de hierro transparente disperso en un 13 % de polímero acrílico y con un contenido de sólidos del 27 %.
Los componentes enumerados en la Tabla 4 se mezclaron con una paleta de agitación convencional mientras se evitaba la formación de espuma y el atrapamiento de aire.
Ejemplo 12
Preparación de una composición de recubrimiento base
Se preparó una composición de recubrimiento base con los componentes enumerados en la Tabla 5.
Tabla 5
Figure imgf000020_0001
Los componentes enumerados en la Tabla 5 se mezclaron con una paleta de agitación convencional mientras se evitaba la formación de espuma y el atrapamiento de aire.
Ejemplo 13
Preparación y evaluación de un recubrimiento de múltiples capas con una capa de recubrimiento base
Se prepararon dos recubrimientos de múltiples capas separados aplicando por separado: (i) la composición de recubrimiento base del Ejemplo 11 en dos recubrimientos sobre un primer panel de acero de 4 pulgadas por 12 pulgadas que fue pre recubierto con un electrorrecubrimiento ED 6465 (un electrorrecubrimiento disponible comercialmente en PPG); y (ii) la composición de recubrimiento base del Ejemplo 12 en dos recubrimientos sobre un segundo panel de acero de 4 pulgadas por 12 pulgadas que fue pre recubierto con un electrorrecubrimiento ED 6465 (un electrorrecubrimiento disponible comercialmente en PPG). Los recubrimientos base de los ejemplos 11 y 12 se aplicaron bajo condiciones controladas de 70-75 °F y 50-60 % de humedad relativa. A continuación, cada composición se semicuró a temperatura ambiente durante cinco minutos y luego se deshidrató durante cinco minutos a 80 °C. El grosor de la película fue de aproximadamente 1,0 milésima. Después de formar la capa del recubrimiento base, se modificó un recubrimiento transparente de reparación 2K CERAMICLEAR® (disponible comercialmente en PPG Industries, Inc.) con un 25 % de equivalentes de isocianato de DESMODUR® Z-4470 BA (poliisocianato alifático, disponible comercialmente en Covestro) y se aplicó sobre los paneles con el recubrimiento base en dos recubrimientos sin un semicurado entre recubrimientos. Los paneles recubiertos se dejaron semicurar durante 10 minutos en condiciones ambientales y se hornearon durante 30 minutos a 80 °C. El grosor de la película seca del recubrimiento transparente fue de aproximadamente 1,95 milésimas.
La apariencia y las propiedades físicas de los recubrimientos de múltiples capas resultantes se enumeran en la Tabla 6.
Tabla 6
Figure imgf000021_0001
21 Recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa de recubrimiento de imprimación, una primera y una segunda capa de recubrimiento base preparadas a partir de la composición del Ejemplo 11, y una capa de recubrimiento superior transparente.
22 Recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa de recubrimiento de imprimación, una primera y una segunda capa de recubrimiento base preparadas a partir de la composición del Ejemplo 12, y una capa de recubrimiento superior transparente.
23 Evaluación de la textura de la superficie de onda larga. La textura de la superficie de onda larga se midió con un instrumento BYK Wavescan Dual (fabricado por BYK) siguiendo las instrucciones del manual del instrumento BYK Wavescan Dual. Los valores de onda larga más bajos son más convenientes.
24 Evaluación de la textura de la superficie de onda corta. La textura de la superficie de onda corta se midió con un instrumento BYK Wavescan Dual (fabricado por BYK) siguiendo las instrucciones del manual del instrumento BYK Wavescan Dual. Los valores de onda corta más bajos son más convenientes.
25 La adhesión se determinó de acuerdo con ASTM D3359-09e2. Los resultados de la adhesión se informaron en una escala de O a 5 con O como el peor y 5 como el mejor.
26 Los paneles se sometieron a una prueba de resistencia a la humedad de 10 días similar a ASTM Dl 735-92 que se llevó a cabo en un gabinete de prueba de corrosión "Uni-Fog" de Harshaw Equipment GS ajustado a 100 °F y a 100 % de humedad relativa. La adherencia de los paneles se determinó luego de acuerdo con ASTm D3359-09e2 después de una hora y 24 horas después de la terminación del ensayo. Los resultados de la adhesión se informaron en una escala de O como el peor a 5 como el mejor.
Ejemplo 14
Preparación y evaluación de un recubrimiento de múltiples capas
Los recubrimientos de múltiples capas se prepararon aplicando primero la composición del recubrimiento base del Ejemplo 10 en un solo recubrimiento sobre paneles de acero de 4 por 12 pulgadas que se pre recubrieron con un electrorrecubrimiento ED 6465 (un electrorrecubrimiento disponible comercialmente en PPG). La composición de recubrimiento base del Ejemplo 10 se sometió a semicurado a temperatura ambiente durante cinco minutos. El grosor de la película fue de aproximadamente 0,75 milésimas. Las composiciones de recubrimiento base de los Ejemplos 8 y 9 se aplicaron a continuación en dos recubrimientos, sin semicurado entre recubrimientos, sobre paneles separados recubiertos con el recubrimiento base del Ejemplo 1 O. Después, cada composición se sometió a semicurado a temperatura ambiente durante cinco minutos y luego se deshidrató durante cinco minutos a 80 °C. El grosor de la película de los segundos recubrimientos base fue de aproximadamente 0,55 milésimas. Después de formar las capas del segundo recubrimiento base, se modificó un recubrimiento transparente de reparación CERAMICLEAR® 2K (disponible comercialmente de PPG Industries, Inc.) con un 25 % de equivalentes de isocianato de DESMODUR® Z-4470 BA (poliisocianato alifático, disponible comercialmente en Covestro) y se aplicó sobre los paneles de recubrimiento base en dos recubrimientos sin un semicurado entre recubrimientos. Los paneles recubiertos se dejaron semicurar durante 10 minutos en condiciones ambientales y se hornearon durante 30 minutos a 80 °C. El grosor de la película del recubrimiento transparente fue de aproximadamente 1,95 milésimas.
La apariencia y las propiedades físicas de los recubrimientos de múltiples capas resultantes se enumeran en la Tabla 7.
Tabla 7
Figure imgf000022_0001
27 Recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa de recubrimiento de imprimación, una primera capa de recubrimiento base preparada a partir de la composición del Ejemplo 10, una segunda capa de recubrimiento base preparada a partir de la composición del Ejemplo 8, y una capa de recubrimiento superior transparente.
28 Recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa de recubrimiento de imprimación, una primera capa de recubrimiento base preparada a partir de la composición del Ejemplo 10, una segunda capa de recubrimiento base preparada a partir de la composición del Ejemplo 9, y una capa de recubrimiento superior transparente.
29 Una medida del cambio en la luminosidad del color metálico al inclinar el recubrimiento a través de todo el intervalo de ángulos de visión. El índice de cambio del brillo se midió con un instrumento BYK Wavescan Dual (fabricado por BYK) siguiendo las instrucciones del manual de instrucciones BYK Wavescan. Los valores de índice de cambio del brillo más altos son más convenientes.
Ejemplos 15-17
Preparación de composiciones de recubrimiento base que tienen diferentes componentes funcionales de hidrazida
Se prepararon tres composiciones de recubrimiento base separadas que tenían: (i) partículas de núcleo-envoltura de poliuretano-acrílico con funcionalidad ceto colgante en la envoltura de poliuretano; y (ii) diferentes componentes funcionales de hidrazida. Cada composición de recubrimiento base se preparó con los componentes enumerados en la Tabla 8.
Tabla 8
Figure imgf000022_0002
Los componentes enumerados en la Tabla 8 se mezclaron con una paleta de agitación convencional mientras se evitaba la formación de espuma y el atrapamiento de aire.
Ejemplos 18-20
Preparación de composiciones de recubrimiento base que tienen diferentes componentes funcionales de hidrazida Se prepararon tres composiciones de recubrimiento base separadas que tenían: (i) partículas de núcleo-envoltura de poliuretano-acrílico con funcionalidad ceto en el núcleo acrílico; y (ii) diferentes componentes funcionales hidrazida. Cada composición de recubrimiento base se preparó con los componentes enumerados en la Tabla 9.
Tabla 9
Figure imgf000023_0001
Los componentes enumerados en la Tabla 9 se mezclaron con una paleta de agitación convencional mientras se evitaba la formación de espuma y el atrapamiento de aire.
Ejemplos 21-30
Preparación y evaluación de un recubrimiento de múltiples capas
Se prepararon varios recubrimientos de múltiples capas que tienen dos recubrimientos base separados con los componentes y la temperatura final de horneado enumerada en la Tabla 10.
Tabla 10
Figure imgf000023_0002
Cada recubrimiento de múltiples capas se preparó al pulverizar sus respectivas composiciones de capa base primera y segunda sobre los paneles de acero de 4 pulgadas por 12 pulgadas que se recubrieron previamente con un electrorrecubrimiento ED 6465 (un electrorrecubrimiento disponible comercialmente de PPG). Las composiciones de recubrimiento base se aplicaron en condiciones ambientales controladas de 70-75 °F y 50-60 % de humedad relativa. Además, las primeras composiciones de recubrimiento base de cada recubrimiento de múltiples capas se aplicaron independientemente en dos recubrimientos con un semicurado de 60 segundos a temperatura ambiente entre los recubrimientos y luego se semicuraron a temperatura ambiente durante cinco minutos. El grosor de la película de los primeros recubrimientos base estaban dentro de un intervalo de 0,5-0,7 milésimas. A continuación, las segundas composiciones de recubrimiento base de cada recubrimiento de múltiples capas se aplicaron en dos recubrimientos, sin un semicurado a temperatura ambiente de 90 segundos entre recubrimientos, y luego se semicuraron a temperatura ambiente durante cinco minutos y se deshidrataron durante cinco minutos a 80 °C. El grosor de la película de los segundos recubrimientos base estaban dentro de un intervalo de 0,5-0,6 milésimas.
Después de formar las capas de los recubrimientos base, se modificó un recubrimiento transparente de reparación 2K CERAMICLEAR® (disponible comercialmente en PPG Industries, Inc.) con un 25 % de equivalentes de isocianato de DESMODUR® Z-4470 BA (poliisocianato alifático, disponible comercialmente en Covestro) y se aplicó sobre los paneles de recubrimiento base en dos recubrimientos sin un semicurado entre recubrimientos. Los paneles recubiertos se dejaron semicurar durante 10 minutos en condiciones ambientales y se hornearon durante 30 minutos a la temperatura de horneado identificada en la Tabla 10 (es decir, 80 °C o 100 °C). El grosor de la película seca de los recubrimientos transparentes estaba dentro de un intervalo de 1,8-2,0 milésimas.
La apariencia y las propiedades físicas de los recubrimientos de múltiples capas resultantes se enumeran en la Tabla 11.
Tabla 11
Figure imgf000024_0001
Mientras que modalidades particulares de esta invención se han descrito anteriormente para propósitos de ilustración, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden hacer numerosas variaciones de los detalles de la presente invención sin apartarse de la invención como se define en las reivindicaciones que se anexan.

Claims (13)

    REIVINDICACIONESi. Un recubrimiento de múltiples capas que comprende:una primera capa de recubrimiento base aplicada sobre al menos una porción de un sustrato, en donde la primera capa de recubrimiento base se forma a partir de una primera composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso, las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base comprenden
  1. (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica
    que comprende:
    (a) grupos funcionales ceto y/o aldo, y
    (b) enlaces urea; y
    una segunda capa de recubrimiento base aplicada sobre la primera capa de recubrimiento base, en donde la segunda capa de recubrimiento base se forma a partir de una segunda composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso, las partículas de núcleo-envoltura de la segunda composición de recubrimiento base comprenden (1 ) un núcleo polimérico encapsulado al menos parcialmente por (2) una envoltura polimérica, y
    en donde el núcleo polimérico de cada una de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base está independientemente unido covalentemente a al menos una porción de la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura.
  2. 2. El recubrimiento de múltiples capas de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una capa de recubrimiento de imprimación aplicada sobre al menos una porción del sustrato, en donde la primera capa de recubrimiento de imprimación se coloca entre la primera capa de recubrimiento base y el sustrato que comprende además opcionalmente una capa de recubrimiento superior aplicada sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento base.
  3. 3. El recubrimiento de múltiples capas de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
    - el núcleo polimérico de cada una de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base comprende independientemente un polímero de (met)acrilato, un polímero de vinilo o una de sus combinaciones; y/o
    - la envoltura polimérica de cada una de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base comprende independientemente además enlaces uretano y grupos funcionales de ácido carboxílico; y/o
    - la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base comprenden cada una independientemente además una carbodiimida dispersada en el medio acuoso.
  4. 4. El recubrimiento de múltiples capas de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
    - las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base se forman a partir de una mezcla de reactivos que comprenden: monómeros etilénicamente insaturados; un prepolímero de poliuretano que comprende un grupo funcional isocianato y un grupo etilénicamente insaturado; y un producto de reacción de un monómero etilénicamente insaturado que comprende grupos funcionales ceto y/o aldo, y un compuesto que comprende al menos dos grupos amino; o
    - las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base se forman a partir de una mezcla de reactivos que comprenden: monómeros etilénicamente insaturados; un compuesto que comprende al menos dos grupos amino; y prepolímeros de poliuretano que comprenden grupos funcionales isocianato, grupos funcionales etilénicamente insaturados, y grupos funcionales ceto y/o aldo.
  5. 5. El recubrimiento de múltiples capas de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas de núcleo-envoltura de la segunda composición de recubrimiento base son diferentes de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base, preferentemente el núcleo polimérico de las partículas de núcleo-envoltura de la segunda composición de recubrimiento base comprende grupos funcionales ceto y/o aldo.
  6. 6. El recubrimiento de múltiples capas de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la polihidrazida de al menos una de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base comprende una polihidrazida polimérica, preferentemente en donde la polihidrazida polimérica comprende un poliuretano
    que comprende al menos dos grupos funcionales hidrazida, en donde preferentemente el poliuretano que comprende al menos dos grupos funcionales hidrazida se forma a partir de una mezcla de reactivos que comprende: un prepolímero de poliuretano que comprende grupos funcionales isocianato; y polihidrazidas no poliméricas, o de una mezcla de reactivos que comprenden: un prepolímero de poliuretano que comprende grupos funcionales isocianato; e hidracina.
  7. 7. El recubrimiento de múltiples capas de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la polihidrazida polimérica es una partícula de núcleo-envoltura que comprende (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica que comprende grupos funcionales hidrazida, en donde el núcleo polimérico está unido covalentemente a al menos una porción de la envoltura polimérica, en donde preferentemente la partícula de núcleo-envoltura de polihidrazida polimérica se forma a partir de una mezcla de reactivos que comprende:
    (a) monómeros etilénicamente insaturados;
    (b) un prepolímero de poliuretano que comprende un grupo funcional isocianato y un grupo etilénicamente insaturado; y
    (c) hidrazina y/o polihidrazidas no poliméricas.
  8. 8. El recubrimiento de múltiples capas de cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, en donde la primera composición de recubrimiento base comprende una polihidrazida polimérica, y la segunda composición de recubrimiento base comprende una polihidrazida no polimérica y está libre de una polihidrazida polimérica.
  9. 9. El recubrimiento de múltiples capas de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base comprenden al menos un pigmento, preferentemente la primera composición de recubrimiento base comprende al menos un pigmento que imparte un color continuo que no cambia y la segunda composición de recubrimiento base comprende al menos un pigmento de efecto especial.
  10. 10. Un proceso de recubrimiento de un sustrato con un recubrimiento de múltiples capas que comprende: formar una primera capa de recubrimiento base sobre al menos una porción de un sustrato al depositar una primera composición de recubrimiento base directamente sobre al menos una porción del sustrato, en donde la primera capa de recubrimiento base se forma a partir de una primera composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleo-envoltura dispersas en un medio acuoso, las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base comprenden (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica que comprende:
    (a) grupos funcionales ceto y/o aldo y
    (b) enlaces urea; y
    formar una segunda capa de recubrimiento base sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento base al depositar una segunda composición de recubrimiento base directamente sobre al menos una porción de (1) la primera capa de recubrimiento base después de que se deshidrate la primera composición de recubrimiento base o (2) la primera composición de recubrimiento base antes de que se deshidrate la primera composición de recubrimiento base, en donde la segunda capa de recubrimiento base se forma a partir de una segunda composición de recubrimiento base que comprende una polihidrazida y partículas de núcleoenvoltura dispersas en un medio acuoso, las partículas de núcleo-envoltura de la segunda composición de recubrimiento base comprenden (1) un núcleo polimérico al menos parcialmente encapsulado por (2) una envoltura polimérica, y
    en donde el núcleo polimérico de cada una de las partículas de núcleo-envoltura de la primera composición de recubrimiento base y la segunda composición de recubrimiento base está independientemente unido covalentemente a al menos una porción de la envoltura polimérica de las partículas de núcleo-envoltura.
  11. 11. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la primera y la segunda composición de recubrimiento base se definen como en cualquiera de las reivindicaciones 2-9.
  12. 12. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en donde el sustrato comprende una capa de recubrimiento de imprimación y la primera capa de recubrimiento base se aplican sobre al menos una porción de la capa de recubrimiento de imprimación al depositar una primera composición de recubrimiento base directamente sobre al menos una porción de la capa de recubrimiento de imprimación, en donde preferentemente la capa de recubrimiento de imprimación se forma mediante electrodeposición de una composición de recubrimiento electrodepositable sobre al menos una porción del sustrato y el proceso que comprende además opcionalmente formar una capa de recubrimiento transparente sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento base al depositar una composición de recubrimiento transparente directamente sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento base.
  13. 13. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones de 10 a 12, en donde
    (a) la primera composición de recubrimiento base se deshidrata antes de la aplicación de la segunda composición de recubrimiento base a una temperatura dentro de un intervalo de temperatura ambiente a 140 °C y opcionalmente la segunda capa de recubrimiento base se deshidrata después de su aplicación a una temperatura dentro de un intervalo de temperatura ambiente a 140 °C; o en donde
    (b) tanto la primera como la segunda composición de recubrimiento base se deshidratan simultáneamente en un intervalo de temperatura ambiente a 140 °C.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10865326B2 (en) 2017-09-20 2020-12-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions, elastic barrier coatings formed therefrom, and methods of applying such coatings
US11015084B2 (en) * 2017-09-20 2021-05-25 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions and elastic barrier coatings formed therefrom
WO2019241203A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Multi-layer coatings and methods of preparing the same
US11059993B2 (en) * 2018-09-07 2021-07-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition exhibiting specific gloss properties for extreme washable coatings
GB2577308A (en) * 2018-09-21 2020-03-25 Synthomer Deutschland Gmbh Contact adhesives
US11111409B2 (en) 2019-01-03 2021-09-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition comprising self-crosslinkable core-shell particles and imparting improved stain resistance
CN113396343B (zh) * 2019-02-05 2023-10-31 Ppg工业俄亥俄公司 涂层光学制品
WO2020163798A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods of coating fiber containing materials and coated fiber containing materials
US10829664B2 (en) 2019-03-15 2020-11-10 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions containing polythioethers and elastic barrier coatings formed therefrom
US10836924B2 (en) 2019-03-15 2020-11-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions and elastic barrier coatings formed therefrom
MX2021013953A (es) 2019-05-13 2022-01-04 Ppg Ind Ohio Inc Composiciones de recubrimiento y sistemas y metodos para aplicar tales composiciones de recubrimiento.
MX2022001545A (es) * 2019-08-05 2022-04-06 Ppg Ind Ohio Inc Composicion de recubrimiento de curado a baja temperatura.
KR102239621B1 (ko) * 2019-09-09 2021-04-13 주식회사 케이씨씨 수성 아크릴 에멀젼 수지 및 이의 제조방법
TW202130755A (zh) * 2019-12-10 2021-08-16 美商片片堅俄亥俄州工業公司 低溫固化塗層組合物
CN114787216B (zh) * 2019-12-10 2023-11-17 Ppg工业俄亥俄公司 多层涂层及其制备方法
CN110982418B (zh) * 2019-12-24 2022-05-13 Ppg涂料(天津)有限公司 具有颜色稳定性的水性色漆涂料组合物
CN111793425B (zh) * 2020-07-01 2022-03-18 王俊宇 多涂层体系、涂覆方法、涂层结构以及被涂覆的基材
WO2022125866A1 (en) 2020-12-10 2022-06-16 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyfunctional hydrazide crosslinker
CN116724065A (zh) * 2020-12-10 2023-09-08 Ppg工业俄亥俄公司 包含基于α效应的亲核试剂的水分散体
US11697872B2 (en) * 2021-06-23 2023-07-11 GM Global Technology Operations LLC Multi-layered coating system for a substrate and method of making the same
DE102021004169A1 (de) * 2021-08-13 2023-02-16 Mankiewicz Gebr. & Co. (Gmbh & Co. Kg) Transluzente Beschichtungssysteme, Verfahren zur Herstellung der Beschichtungssysteme sowie deren Verwendung

Family Cites Families (107)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB724054A (en) 1952-11-21 1955-02-16 Channel Islands Tyre Company L Improvements in buffing machines for tyres
GB752655A (en) 1953-02-26 1956-07-11 Us Rubber Co A method of integrally bonding or splicing cured sections of elastomeric synthetic polyurethane polymer
US3279936A (en) 1964-11-27 1966-10-18 Forestek Plating & Mfg Co Treating surfaces with perfluorocarbon polymers
GB1391420A (en) 1971-12-10 1975-04-23 Borden Uk Ltd Phenolic resin compositions
YU113679A (en) 1979-05-15 1983-01-21 Sevetislav Maksin Semi-cold method of protecting tires for automobiles
DE3416690A1 (de) 1984-05-05 1986-01-02 Bandag Inc., Muscatine, Ia. Laufstreifen zur erneuerung von fahrzeugreifen und herstellungsverfahren hierfuer
US4704176A (en) 1984-12-19 1987-11-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Method of bonding polyurethane to cured rubber
US4650718A (en) 1985-08-19 1987-03-17 Ppg Industries, Inc. Color plus clear coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents
GB8904102D0 (en) 1988-03-09 1989-04-05 Ici Resins Bv Polyurethane coating compositions
US4888383A (en) 1988-08-03 1989-12-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for aqueous dispersion of polyurethane modified polyacrylics
US4933056A (en) 1988-09-26 1990-06-12 Ppg Industries, Inc. Cationic electrodepositable compositions through the use of sulfamic acid and derivatives thereof
DE3837519A1 (de) 1988-11-04 1990-05-10 Basf Lacke & Farben Lagerstabile vernetzbare waessrige polyurethandispersionen
JP3129518B2 (ja) 1992-04-24 2001-01-31 ビーエーエスエフディスパージョン株式会社 架橋性水性顔料分散液
JPH05320299A (ja) 1992-05-27 1993-12-03 Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd ポリウレタン・アクリル樹脂水性エマルジョンの製造方法
JP2680508B2 (ja) 1992-06-05 1997-11-19 関西ペイント株式会社 常乾用水性塗料
TW242644B (es) 1992-10-30 1995-03-11 Ppg Industries Inc
JP3100792B2 (ja) 1993-04-07 2000-10-23 三菱化学ビーエーエスエフ株式会社 水性架橋性樹脂組成物
JPH083019B2 (ja) 1993-09-10 1996-01-17 大成化工株式会社 水性ウレタングラフト共重合体からなる常温硬化性水性樹脂組成物及びこれを用いたコーティング剤又はインキ
JP2822303B2 (ja) 1993-10-15 1998-11-11 関西ペイント株式会社 水性塗料用樹脂組成物
DE4336206A1 (de) 1993-10-23 1995-04-27 Hoechst Ag Wäßrige selbstvernetzende Polyurethan-Vinyl-Hybrid-Dispersionen
JPH07188353A (ja) 1993-12-27 1995-07-25 Taisei Kako Kk 水性アクリル−ウレタン複合体にもとづく常温硬化性水性樹脂組成物及びこれを用いたコーティング剤又はインキ
JP3486448B2 (ja) 1994-03-07 2004-01-13 三菱レイヨン株式会社 水性被覆組成物
US5530043A (en) 1994-05-25 1996-06-25 Ppg Industries, Inc. Low volatile organic content pigment grind composition
US5912293A (en) 1994-08-18 1999-06-15 Allied Colloids Limited Aqueous polymer dispersions for coating wood
JP3501417B2 (ja) 1994-09-26 2004-03-02 株式会社ブリヂストン ゴム加硫成型品の情報表示方法
US5582704A (en) 1994-11-04 1996-12-10 Ppg Industries, Inc. Cationic resin and capped polyisocyanate curing agent suitable for use in electrodeposition
IL117357A (en) 1995-03-08 1999-09-22 Bandag Inc Retreaded tires and method for making the same without spray cement
WO1996034905A1 (en) 1995-05-01 1996-11-07 Ppg Industries, Inc. Curable compositions composite coatings and process for having improved mar and abrasion resistance
JP3533008B2 (ja) 1995-05-17 2004-05-31 住友ゴム工業株式会社 ソリッドタイヤの製造方法
DE59605604D1 (de) * 1995-12-21 2000-08-17 Basf Coatings Ag Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen überzügen
JP3953135B2 (ja) 1997-03-24 2007-08-08 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
DE19623372A1 (de) 1996-06-12 1997-12-18 Herberts & Co Gmbh Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen auf elektrisch leitfähigen Substraten
US5820987A (en) 1996-08-21 1998-10-13 Ppg Industries, Inc. Cationic electrocoating compositions, method of making, and use
JP2837142B2 (ja) 1996-11-14 1998-12-14 大成化工株式会社 水性アクリル−ウレタン複合体である常温硬化性水性樹脂組成物及びこれを用いたコーティング剤又はインキ
DE19647982A1 (de) 1996-11-21 1998-05-28 Basf Ag Dispersionen enthaltend Polyurethane mit Carbonylgruppen in Ketofunktion
JPH10259356A (ja) 1997-01-17 1998-09-29 Kansai Paint Co Ltd 水性塗料用樹脂組成物
JP3577712B2 (ja) 1997-03-26 2004-10-13 日本ポリウレタン工業株式会社 水性ポリウレタン−アクリルエマルジョン組成物及びこれを用いた水性エマルジョン塗料
DE19753222A1 (de) 1997-12-01 1999-06-02 Bayer Ag Selbstvernetzende Polyurethan-Polyacrylat-Hybriddispersionen
JP3329771B2 (ja) 1998-09-22 2002-09-30 日本ポリウレタン工業株式会社 水系印刷インキ
US6579932B1 (en) 1998-10-26 2003-06-17 Akzo Nobel N.V. Aqueous coating composition comprising a mixture of polyurethane dispersions
US6309494B1 (en) 1998-12-04 2001-10-30 Bridgestone/Firestone Research, Inc. Method of attaching sensitive electronic equipment to the inner surface of a tire
US6239209B1 (en) 1999-02-23 2001-05-29 Reichhold, Inc. Air curable water-borne urethane-acrylic hybrids
GB9906619D0 (en) 1999-03-23 1999-05-19 Zeneca Resins Bv Compositions
JP3935660B2 (ja) 1999-05-27 2007-06-27 日本ポリウレタン工業株式会社 水性接着剤
JP4198865B2 (ja) 1999-05-27 2008-12-17 日本ポリウレタン工業株式会社 水性無機塗料
US6635706B1 (en) 1999-06-23 2003-10-21 Reichhold, Inc. Urethane-acrylic hybrid polymer dispersion
JP2001138459A (ja) 1999-11-10 2001-05-22 Toyobo Co Ltd ガスバリアー性積層ポリアミドフィルム
JP2003518546A (ja) 1999-12-23 2003-06-10 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ 付加ポリマー及びポリウレタンを含む水性コーティング組成物
KR100746464B1 (ko) 1999-12-23 2007-08-03 아크조 노벨 엔.브이. 부가 중합체 및 폴리우레탄을 포함하는 수성 코팅 조성물
JP4282861B2 (ja) 2000-01-25 2009-06-24 日本ペイント株式会社 塗膜形成方法
JP2001278923A (ja) 2000-03-31 2001-10-10 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 水性エマルジョンの製造方法
AU2001281991A1 (en) 2000-08-11 2002-02-25 Akzo Nobel N.V. Aqueous cross-linkable binder composition and its use in the production of lacquer coatings
JP4469479B2 (ja) 2000-09-14 2010-05-26 中央理化工業株式会社 水性エマルジョン系樹脂組成物
JP2003096388A (ja) 2001-09-26 2003-04-03 Kansai Paint Co Ltd 水性塗料用樹脂組成物
CN1615345A (zh) 2002-01-25 2005-05-11 日本油漆株式会社 水性涂料组合物以及多层涂膜形成方法
WO2003068418A2 (en) 2002-02-13 2003-08-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating line and process for forming a multilayer composite coating on a substrate
US6762240B2 (en) 2002-04-19 2004-07-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Highly crosslinked polymer particles and coating compositions containing the same
EP1366828A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-03 Rohm And Haas Company Multi-layer coating composition and method of preparation
DE10310446A1 (de) 2003-03-07 2004-09-23 Ppg Industries Lacke Gmbh Polyester
AU2004255334A1 (en) 2003-07-14 2005-01-20 Cytec Surface Specialties, S.A. Waterbone self-crosslinkable polyurethane dispersions and polyurethane: acrylic hybrid dispersions
JP5170938B2 (ja) 2003-09-29 2013-03-27 大日本印刷株式会社 床材、及び床材表面を保護する方法
US20060121204A1 (en) 2004-02-06 2006-06-08 Yasukiho Nakae Water-based intercoating composition and method of forming multilayered coating film
WO2005093001A1 (en) 2004-03-05 2005-10-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Barrier coating comprising a polyurethane dispersion and elastomeric material
JP2006056973A (ja) 2004-08-19 2006-03-02 Kansai Paint Co Ltd 水性樹脂分散体の製造方法
ATE465220T1 (de) * 2004-10-26 2010-05-15 Lubrizol Advanced Mat Inc Wassergetragene dispersionen öl-modifizierter urethanpolymere
DE102004055303A1 (de) 2004-11-16 2006-05-18 Röhm GmbH & Co. KG Kern-Mantel-Partikel
US20060121205A1 (en) * 2004-12-04 2006-06-08 Basf Corporation Primerless integrated multilayer coating
US8901244B2 (en) 2005-02-07 2014-12-02 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Aqueous dispersions of polyurethane/acrylic hybrid compositions
US7476705B2 (en) 2005-02-07 2009-01-13 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Aqueous dispersions of polyurethane compositions
DE102005055793A1 (de) 2005-11-21 2007-05-24 Röhm Gmbh Transparente TPU (thermoplastische Polyurethane)/ PMMA (Polymethyl(meth)acrylat) Abmischungen mit verbesserter Kältesschlagzähigkeit
CN101432082B (zh) 2006-04-25 2011-10-05 关西涂料株式会社 形成多层涂膜的方法
US7754795B2 (en) 2006-05-25 2010-07-13 3M Innovative Properties Company Coating composition
JP2008001779A (ja) 2006-06-21 2008-01-10 Kansai Paint Co Ltd 水性樹脂組成物、水性塗料組成物及びこれを用いた塗膜形成方法
AU2007281272B2 (en) 2006-07-31 2012-09-13 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Aqueous dispersions of polyurethane compositions with ketone-hydrazide
CN101240101B (zh) 2007-09-30 2010-06-02 安徽大学 酮肼交联型丙烯酸酯-聚氨酯复合纺织乳液的制备方法及用途
JP5424184B2 (ja) 2007-10-11 2014-02-26 関西ペイント株式会社 水性塗料組成物
US20090246393A1 (en) 2008-03-27 2009-10-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Polycarbodiimides
WO2010007891A1 (en) 2008-07-16 2010-01-21 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous coating composition and method for forming multilayer coating film
WO2010082607A1 (ja) 2009-01-15 2010-07-22 関西ペイント株式会社 複層塗膜形成方法
US8993673B2 (en) 2009-02-18 2015-03-31 Kansai Paint Co., Ltd. Water-based coating composition and method of forming multilayered coating film
JP5458721B2 (ja) 2009-07-27 2014-04-02 横浜ゴム株式会社 シーリング材用水系プライマー組成物、シーリング材組成物とシーリング材用水系プライマー組成物とのセット、およびこれを用いるシーリング材
JP5517537B2 (ja) 2009-09-25 2014-06-11 株式会社リンレイ 可剥離性床用被覆組成物
US8900667B2 (en) 2009-12-18 2014-12-02 Ppg Industries Ohio, Inc. One-component, ambient curable waterborne coating compositions, related methods and coated substrates
US8461253B2 (en) 2010-01-15 2013-06-11 Ppg Industries Ohio, Inc. One-component, ambient curable waterborne coating compositions, related methods and coated substrates
WO2011127641A1 (en) 2010-04-12 2011-10-20 Deuchem (Shanghai) Chemical Co., Ltd. Phosphate group-containing resin and use thereof
JP5560165B2 (ja) 2010-11-08 2014-07-23 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP5560164B2 (ja) 2010-11-08 2014-07-23 株式会社ブリヂストン タイヤ
EP2655458B1 (de) 2010-12-20 2017-02-22 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyurethan-polyacrylat-hybrid dispersionen
CN102199254A (zh) 2011-03-17 2011-09-28 北京化工大学 一种单组份耐溶剂保护膜胶的制备方法
CN102492281B (zh) 2011-11-29 2013-06-19 上海应用技术学院 一种可室温固化的单组分水性聚氨酯/丙烯酸酯复合树脂及其制备方法
AU2011384367B2 (en) 2011-12-22 2016-09-22 Dow Global Technologies Llc A new process for making crosslinkable polyurethane/acrylic hybrid dispersions
CN104254553B (zh) 2012-03-22 2017-10-17 陶氏环球技术有限公司 用于屋顶涂料的聚氨酯/丙烯酸类杂合分散体及其制备
JP5189694B1 (ja) 2012-06-15 2013-04-24 東洋ゴム工業株式会社 熱可塑性ポリエステル系樹脂部材とゴム部材との加硫接着体及びその製造方法
JP6057238B2 (ja) 2012-11-09 2017-01-11 株式会社リコー 記録媒体を処理する処理液及びこれを用いた画像形成方法
JP6076086B2 (ja) 2012-12-28 2017-02-08 旭化成株式会社 塗料用アクリル系ラテックス組成物
US8846156B2 (en) * 2013-02-28 2014-09-30 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods and compositions for coating substrates
US9938425B2 (en) * 2013-02-28 2018-04-10 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods and compositions for coating substrates
US9149835B2 (en) 2013-02-28 2015-10-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods for repairing defects in automotive coatings
US9522413B2 (en) 2013-02-28 2016-12-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods and compositions for coating substrates
US20140272419A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Ppg Industries Ohio, Inc. Heat sensitive substrates coated with waterborne coating compositions
CN104418983A (zh) 2013-08-26 2015-03-18 广东华润涂料有限公司 可自交联的聚合物以及含有这种聚合物的颗粒的水性分散体
CN103485179A (zh) 2013-09-25 2014-01-01 龙之族（中国）有限公司 一种耐黄变水性涂层剂及其制备方法和其涂层工艺
US9518193B2 (en) 2014-01-27 2016-12-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating processes using waterborne curable film-forming compositions containing polymers derived from natural gas raw materials
US20150267077A1 (en) * 2014-03-19 2015-09-24 Ppg Industries Ohio, Inc. Coated metal substrates and methods of preparing them
US9523021B2 (en) * 2014-04-25 2016-12-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Waterborne coating compositions for soft touch coatings
ES2750602T3 (es) 2014-06-18 2020-03-26 Ppg Ind Ohio Inc Composiciones de revestimiento de barrera de gas elástico
CN106188563B (zh) 2016-07-27 2020-07-28 华南理工大学 一种端酰肼基树枝状聚氨酯分散体及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108778529A (zh) 2018-11-09
CN108778529B (zh) 2021-07-09
US20200290086A1 (en) 2020-09-17
MX2018011168A (es) 2018-11-22
KR20180113592A (ko) 2018-10-16
KR102246054B1 (ko) 2021-04-28
US11198153B2 (en) 2021-12-14
RU2706052C1 (ru) 2019-11-13
EP3429763A1 (en) 2019-01-23
CA3018169C (en) 2020-11-24
EP3429763B1 (en) 2021-06-02
WO2017160398A1 (en) 2017-09-21
CA3018169A1 (en) 2017-09-21

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