ES2914107T3 - Un método para prevenir la formación de compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor y extender la vida útil de la dispersión. - Google Patents

Un método para prevenir la formación de compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor y extender la vida útil de la dispersión. Download PDF

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Abstract

Un método para preparar una dispersión formadora de pintura que tiene una vida útil extendida, en una lata de aerosol sellada y presurizada, dicha dispersión previene la formación de compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor, mediante la introducción en dicha lata de una dispersión formadora de pintura que contiene después de cerrar la lata: un propulsor licuado, las resinas de poliuretano en una cantidad, el precursor de endurecedor de dichas resinas de poliuretano en una cantidad y las cetonas; en donde el agua libre en cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10 000 ppm, preferentemente en el intervalo de 1-6000 ppm, se ha introducido en dicha lata junto con otros productos químicos formadores de dispersión de pintura antes de sellar la lata; y en donde dichos precursores de endurecedor de poliuretano se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, una aldimina, un azol, preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina y sus mezclas, caracterizado por ello, que - las resinas de poliuretano se seleccionan del grupo compuesto por prepolímeros de MDI, HDI, IPDI, TDI y TDI bloqueado con fenol, en donde - la dispersión formadora de pintura contiene además un ácido débil, como catalizador, para prevenir la formación de los endurecedores de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano en donde - el ácido débil, se selecciona del grupo que tiene un valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9, preferentemente 1,2-5,2 y la cantidad de dicho ácido débil está en el intervalo de 0,01 -10 % y se ajusta de manera que catalice la reacción (2; 2a1) al desplazar el equilibrio de la reacción reversible (2a; 2a1), en rutas alternativas A o B, entre el agua libre presente en dicha dispersión y el precursor de endurecedor de poliuretano hacia la formación de dicho precursor de endurecedor de poliuretano inicial: y en donde dicho endurecedor de poliuretano es un compuesto con al menos una amina y posiblemente también con una funcionalidad hidroxilo y en donde dicha reacción reversible (2; 2a1) tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata sellada, de manera que la cantidad de agua libre (W1) no cambia y permanece entre 1-10 000 ppm, preferentemente 1-6000 ppm entre dos usos sucesivos de la lata.

Description

DESCRIPCIÓN
Un método para prevenir la formación de compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor y extender la vida útil de la dispersión
Campo de la invención
La invención se refiere a un método para prevenir que se formen compuestos endurecedores de poliuretano a partir de precursores de endurecedor y extender la vida útil de la dispersión en una lata de aerosol sellada y presurizada. La invención se refiere también a un método para preparar la dispersión en la lata sellada, dicha dispersión tiene vida útil extendida.
La dispersión presurizada formadora de pintura en una lata de aerosol sellada, dicha dispersión tiene una vida útil extendida,
La invención se refiere además a una dispersión presurizada formadora de pintura en una lata de aerosol sellada en donde tiene lugar una reacción que extiende la vida útil de la dispersión.
Antecedentes de la técnica
Desde hace años se conoce una variedad de formulaciones en aerosol para pintura en aerosol y sistemas adhesivos, que se envasan en latas. Las formulaciones de pinturas y adhesivos en aerosol de un componente han sido las más importantes, pero los sistemas de pinturas y adhesivos de dos componentes que se componen de formulaciones de pinturas o adhesivos de dos componentes han ido ganando más importancia en los últimos años. Las formulaciones de aerosol de un componente son adecuadas para su uso en latas de aerosol convencionales, es decir, en latas de aerosol que tienen una sola cámara. Las formulaciones de aerosol de dos componentes suelen ser adecuadas solo para latas de aerosol que tienen al menos dos cámaras.
Los sistemas adhesivos y de pintura en aerosol de dos componentes comprenden un aglutinante, un componente de curado, tales como un endurecedor o un componente de reticulación, un propulsor y opcionalmente un solvente en una lata de aerosol. El aglutinante y el endurecedor típicamente se envasan en cámaras separadas en la lata de aerosol. Estos tipos de latas de aerosol también se denominan latas de "lata en una lata" o latas de "2 cámaras". Justo antes de usar la lata, se perfora una de las cámaras de manera que el aglutinante y el endurecedor entren en contacto entre sí dentro de la lata. La reacción entre el aglutinante y el endurecedor comienza inmediatamente cuando entran en contacto en la lata y la formulación en aerosol está lista para que se use para pulverización.
El sistema de poliuretano es un ejemplo de un sistema de pintura en aerosol de dos componentes. La formulación de aerosol de poliuretano de dos componentes comprende un componente aglutinante, un grupo hidroxilo que contiene acrilato o resina de poliéster, y un poliisocianato como componente de curado en una cámara separada. Las latas de pintura en aerosol de este tipo se emplean para aplicar imprimaciones, capa base, capas de acabado, etc., principalmente para vehículos tales como carro de pasajeros, camiones, autobuses, ferrocarriles y contenedores.
El documento EP 1125997 B1describe una formulación en aerosol para un sistema de pintura en aerosol de dos componentes en latas. El material de pintura, el cual consiste en resinas acrílicas que contienen grupos hidroxilo, y el endurecedor, los cuales consisten en poliisocianatos alifáticos, que se dispensan en dos cámaras separadas dentro de una lata de aerosol y se unen solo inmediatamente antes de su aplicación. Los componentes se pulverizan conjuntamente desde la lata de aerosol a través de un gas propulsor que consiste en una mezcla de propano/butano.
Un sistema epoxi es otro ejemplo de un sistema adhesivo y pintura en aerosol de dos componentes. El sistema epoxi comprende un compuesto madre de resina epoxi como aglutinante y normalmente una amina como endurecedor. Los sistemas epoxi de dos componentes se usan, adicionalmente para fines automotrices, para fines industriales generales y domésticos, para el sector de la construcción, la industria de construcción de maquinaria, etc. Por ejemplo, el documento EP 1427767 B1 describe un sistema de pintura y adhesivo en aerosol de dos componentes que se envasa en una lata con un sistema de pintura y adhesivo epoxi especialmente adecuado para fines de reparación. El sistema de pintura y adhesivo en aerosol en una lata de aerosol contiene una formulación de aerosol que se basa en tecnología epoxi de dos componentes que comprende (i) una resina epoxi madre, (ii) una mezcla de solventes, (iii) un gas propulsor, y (iv) una resina epoxi y un agente de curado en una cámara separada para que se use como componente de endurecimiento para la resina epoxi madre.
En los sistemas adhesivos y de pintura en aerosol de dos componentes conocidos, el aglutinante y el endurecedor se colocan en cámaras separadas dentro de una lata de aerosol, de manera que no es posible la reacción entre el aglutinante y el endurecedor. Tan pronto como el aglutinante y el endurecedor se ponen en contacto al perforar una de las cámaras, la reacción de endurecimiento comienza inmediatamente en la formulación de aerosol. Por lo tanto, este tipo de formulaciones en aerosol se deben usar completamente de una vez porque la reacción de endurecimiento ya comienza dentro de la lata. La vida útil de estos sistemas adhesivos y de pintura en aerosol de dos componentes se limita a un máximo de 2-3 días después del primer uso.
Adicionalmente, las latas de aerosol de 2 cámaras son complicadas y costosas de fabricar.
También hay disponibles sistemas de pintura y adhesivos a base de resina epoxi o resina de poliuretano que usan un compartimento, es decir, latas de una sola cámara. En estos sistemas los componentes reactivos individuales, es decir, las resinas epoxídicas o de poliuretano y sus precursores de curado, están en forma latente antes de que la lata entre en uso. Sin embargo, existen dos inconvenientes principales en estas soluciones; o bien no toleran la humedad en absoluto, lo que conduce fácilmente a una vida útil limitada, o alternativamente, no se pueden preparar pinturas de buena calidad a partir de ellos.
Este último inconveniente se debe al hecho de que, para asegurar la estabilidad de la mezcla total de un aerosol en una lata, estos aerosoles conocidos del estado de la técnica contienen tantos removedores de agua secos o líquidos que cambiarán por completo la estructura y la calidad del recubrimiento a realizar, a partir de estas formulaciones en aerosol. Los removedores de agua no son materiales relacionados con la pintura, pero afectarán, por ejemplo, al brillo y la adhesión de la superficie de la pintura y, por lo tanto, se usan, por ejemplo, como rellenos en una imprimación.
En la técnica anterior, estos removedores de agua sólidos y líquidos se usan para bloquear el efecto de la humedad ambiental en fórmulas de pintura y adhesivos a base de resina epoxi al afectar el equilibrio cetona-imina y, por lo tanto, la formación de compuestos endurecedores (epoxi) (aminas) en reacciones (1a -1c):
Amina Cetona imina H2 O (1a)
(endurecedores de (precursores de
poliuretano o epoxi) endurecedor de epoxi
o poliuretano)
o
-H20
Amina Cetona —► imina (1b)
(endurecedores de (precursores de
poliuretano o epoxi) endurecedor de epoxi
o poliuretano)
Que también se puede presentar como un equilibrio de reacción reversible:
-h 2o
Amina Cetona imina H2O (1c)
(endurecedores de h 2o (precursores de
poliuretano 0 epoxi) endurecedor de epoxi
0 poliuretano)
Al retirar el agua del lado derecho de la reacción de hidrólisis (1a) o al retirar el agua de la etapa de eliminación en la reacción de condensación (1b) con removedores de agua, se puede prevenir que se formen aminas (compuestos endurecedores de poliuretano o epoxi) en la reacción (1a) o desplazar el equilibrio de reacción (1b) para favorecer la formación de iminas (precursores de endurecedor de epoxi o poliuretano) en lugar de aminas (endurecedores de epoxi o poliuretano).
En la técnica anterior, los inventores han añadido grandes cantidades de removedores de agua para controlar la formación de endurecedores de epoxi o poliuretano en la reacción mencionada anteriormente (1a) entre la imina y el agua. Retirar agua con removedores también desplaza la reacción (1b) hacia la formación de más iminas. La cantidad de removedores de agua que se usa para controlar las reacciones 1a y 1b ha sido tan alta que ha deteriorado la calidad del recubrimiento que se ha de conseguir. El uso de removedores de agua tenderá a prevenir la fabricación de pinturas de alta calidad porque la superficie de la película de pintura permanecerá suave o frágil y también es imposible hacer una capa transparente de alto brillo o un color de alto brillo si se usa una gran cantidad de removedores de agua en una formulación de aerosol para controlar la formación de endurecedores de epoxi. Por lo tanto, no se pueden preparar pinturas de buena calidad a partir de estas conocidas formulaciones-de-aerosol-deuna-lata-y-dos-componentes.
Por ejemplo, el resumen de JP2004035947 describe una formulación de aerosol de dos componentes para una lata de aerosol. La formulación comprende una resina epoxi tal como bisfenol tipo A, una imina como precursor de endurecedor y un propulsor. El inconveniente y desafío en este tipo de solución es típicamente la presencia de humedad en la formulación de aerosol que provoca un endurecimiento prematuro ya en la lata. Por lo tanto, la humedad ambiental cero para los precursores y el ambiente de envasado es un requisito clave. Adicionalmente, en este documento de patente se ha propuesto que asegurar las condiciones de sequedad se debe de hacer mediante la adición de removedores de agua. Como se mencionó anteriormente, añadir removedores de agua prevendrá la formación prematura de compuestos endurecedores porque afectará el equilibrio imina-cetona en las reacciones (2a) y (2b). Sin embargo, la adición de removedores de agua afectará negativamente a la calidad de la pintura y, por lo tanto, el uso principal del aerosol de dos componentes descrito de este tipo es como imprimación con brillo <5. El Documento de patente JP2004035947 describe también una formulación de aerosol de dos componentes a base de resina epoxi, que se puede usar en una lata de aerosol, en donde la resina epoxi y un endurecedor se mezclan durante un tiempo extendido en la misma habitación de la lata de aerosol antes de fabricar la pintura o laca. Sin embargo, también este documento de patente usa removedores de agua para eliminar el exceso de agua del aerosol. Estos removedores harán que sea imposible lograr pinturas 2K comerciales con alto brillo y, por lo tanto, este aerosol de dos componentes solo es adecuado para hacer imprimaciones.
Descripción de la invención
El objetivo de la presente invención era eliminar los inconvenientes de la técnica anterior mencionados anteriormente.
En base a la técnica anterior presentada anteriormente, existía una necesidad general de un sistema adhesivo y pintura en aerosol de dos componentes a base de poliuretano en donde se pudiera lograr una vida útil extendida sin depender del uso de removedores de agua, especialmente removedores de agua sólidos cuyo uso ha demostrado ser problemático.
El primer objeto principal de la presente invención era para proporcionar una dispersión de aerosol a base de resina de poliuretano, tal como un sistema de pintura y un adhesivo, que tuviera una buena estabilidad y una larga vida útil en una lata de aerosol sellada.
Especialmente el objeto de la presente invención era para proporcionar una dispersión de aerosol en una lata de aerosol sellada y presurizada, que sería estable durante un largo período de tiempo y que permitiría un reúso exitoso después del primer uso inicial en cualquier momento dentro de al menos un año, preferentemente al menos tres años.
El segundo objeto principal de la presente invención fue controlar el equilibrio de reacción entre los precursores de endurecedor de poliuretano y los endurecedores de poliuretano (aminas) que se presentan en las reacciones 1a-1c, de manera que también permita fabricar pinturas e imprimaciones de alta calidad.
Este segundo objetivo significa que el objetivo de la presente invención era prevenir que se formaran compuestos endurecedores de poliuretano a partir del precursor de poliuretano en el sistema adhesivo y de pintura en aerosol de dos componentes a base de poliuretano, sin afectar negativamente a la calidad de la pintura a fabricar a partir de dicha formulación de aerosol.
Este segundo objetivo principal significa también que el método a usar debe permitir realizar una amplia gama de pinturas con alto brillo, lacas o barnices con alta transparencia, adhesivos e imprimaciones con buena adherencia y pinturas con buena dureza superficial y resistencia a la corrosión. En relación con esto se debe tener en cuenta que los removedores de agua especialmente sólidos reducirán la resistencia a la corrosión; las imprimaciones no se pueden usar como pinturas superficiales, ya que incluyen rellenos (removedores de agua sólidos) y, por lo tanto, una película de imprimación dejará pasar el agua. En el caso de que una pintura epoxi contenga removedores de agua sólidos, el agua puede permanecer dentro de la pintura epoxi cuando se forma la película de pintura. Esto puede causar problemas de corrosión.
La presente invención proporciona un método para prevenir que se formen compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor y extender la vida útil de la dispersión en la lata sellada como se representa mediante las reivindicaciones 1 y 2, el método para preparar dicha dispersión en la lata sellada como se representa en las reivindicaciones 15 y 16 y también una dispersión presurizada formadora de pintura en un aerosol sellado como se representa en la reivindicación 24.
Este sistema adhesivo y de pintura en aerosol de dos componentes de la invención tiene una vida útil extendida, es fácil de fabricar y usar, se puede reusar, no se endurece prematuramente debido a la humedad ambiental y permitirá fabricar pinturas de alta calidad.
Para ser más precisos, el presente método se refiere a un método para prevenir que se formen compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor y extender la vida útil de la dispersión en una lata de aerosol sellada y presurizada que comprende una dispersión formadora de pintura que contiene inmediatamente después de sellar el propulsor licuado de la lata, resinas a base de poliuretano cantidad W2, precursor de endurecedor de resinas de poliuretano cantidad W3 en donde los precursores de endurecedor de uretano se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, un azol preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina y una aldimina y sus mezclas, agua libre de cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10 000 ppm preferentemente 1-6000 ppm, y se introducen en dicha lata junto con dichos otros productos químicos formadores de dispersión de pintura antes de sellar la lata. En dicho método
- las resinas de poliuretano se seleccionan del grupo compuesto por prepolímeros de MDI, HDI, IPDI, TDI y TDI bloqueado con fenol,
- la solución de dispersión también contiene cetonas y un ácido débil, como catalizador, para prevenir la formación de aminas de endurecedor de poliuretano a partir de precursores de endurecedor de poliuretano,
- la cantidad de dicho ácido débil está adaptada de manera que cataliza la reacción (2; 2a1) al desplazar el equilibrio de la reacción reversible (2a; 2a1), en rutas alternativas A o B, entre el agua libre presente en dicha dispersión y el poliuretano precursor de endurecedor hacia la formación de dichos precursores de endurecedor de poliuretano iniciales:
Ácido débil
A) Endurecedor de Cetona <-> Precursor de endurecedor de h 20 (agua libre) (2a; 2a1) poliuretano poliuretano
o
Azol H2O — * Precursor de endurecedor de ^ b )
poliuretano
Ácido débil
B) Endurecedor de Cetona <—^ -Precursor de endurecedor de poliuretano H2O (agua libre) (2a; 2a1) poliuretano
en donde dicho endurecedor de poliuretano es un compuesto con al menos una amina y posiblemente también una funcionalidad hidroxilo y en donde dicha reacción reversible (2; 2a1) tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata sellada, de manera que la cantidad de agua libre (W1) no cambia y permanece entre 1­ 10000 ppm entre dos usos sucesivos de la lata.
La invención también se refiere a un método para prevenir que se formen compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor y extender la vida útil de la dispersión en una lata de aerosol sellada y presurizada que comprende una dispersión formadora de pintura que contiene después de sellar la lata: propulsor licuado, resinas de poliuretano en una cantidad W2 resinas epoxi de cantidad W4, precursor de endurecedor de cantidad W3 de dichas resinas de poliuretano y precursores de endurecedor de dichas resinas epoxi de cantidad W5,
en donde dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, un azol preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina, una aldimina y sus mezclas, agua libre de cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10000 ppm, preferentemente 1-6000 ppm, y se introduce en dicha lata junto con dichos otros productos químicos formadores de dispersión de pintura antes de sellar la lata. En dicho método
- las resinas de poliuretano se seleccionan del grupo compuesto por prepolímeros de MDI, HDI, IPDI, TDI y TDI bloqueado con fenol,
- la dispersión contiene también cetonas y un ácido débil, como catalizador, para prevenir la formación de endurecedores de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y para prevenir también la formación de endurecedores de epoxi a partir de dichos precursores de endurecedor de epoxi, en donde dicho endurecedor de poliuretano es un compuesto con al menos una amina y posiblemente también una funcionalidad hidroxilo y el endurecedor de epoxi es un compuesto con funcionalidad amina,
se ajusta la cantidad de dicho ácido débil, que cataliza la reacción (2; 2a2), al desplazar el equilibrio de la reacción reversible (2; 2a2) entre el agua libre presente en dicha dispersión y el endurecedor de poliuretano y el endurecedor de epoxi hacia la formación de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi iniciales:
Ácido débil
A) Endurecedores de poliuretano y Cetona > Precursores de endurecedor de poliuretano y HzO (agua libre) epoxi epoxi
(2a; 2a2)
o
B) Azol H2O »■ Precursor de endurecedor de poliuretano y precursor de (2b) y
endurecedor de epoxi
Ácido débil
Endurecedor de poliuretano + .Endur .ecedor de + j. c re Ptt-onnnaa > _ precursor d ,e end .ureced ,or d ,e po .l.iuret .ano y
epoxi
epoxi H 2O (agua libre) (2a; 2a2):
en donde dicha reacción reversible (2a; 2a2) tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata cerrada de manera que la cantidad de agua libre no cambia y se mantiene entre 1-10000 ppm entre dos usos sucesivos de la lata.
La invención también se refiere al método para preparar la dispersión que tiene una vida útil extendida en la lata sellada, método que comprende formar una dispersión formadora de pintura a partir de los productos químicos que forman pintura que contienen resinas de poliuretano y los precursores de endurecedor de poliuretano; ácido débil, cetona(s) y un posible solvente orgánico al mezclar los compuestos y al dirigir la mezcla que se obtiene en una lata de aerosol, y al proporcionar el propulsor en la lata y al sellar la lata o
sellar la lata y dirigir dicho(s) producto(s) químico(s) formador(es) de pintura dentro de la lata antes o después de sellar la lata por separado o en combinación entre sí, y proporcionar el propulsor dentro de la lata después de sellar la lata;
en donde, además de dichos productos químicos presentes en la dispersión para la fabricación de pinturas, también se introduce en dicha lata agua libre en la cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1­ 10000 ppm. La dispersión que se prepara en la lata comprende
- un ácido débil como catalizador para prevenir la formación de aminas de endurecedor de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano,
La invención también se refiere a un método para extender la vida útil de la dispersión que se prepara en la lata sellada, en donde el método comprende adicionalmente añadir la resina de poliuretano y el precursor de endurecedor de poliuretano en un compartimiento sellable separado dentro de la lata; se añade un ácido débil y un posible solvente dentro de la lata; y proporcionar el propulsor dentro de la lata; sellar la lata; y mezclar productos químicos que forman pintura, ácido débil y un posible solvente dentro de una misma habitación de la lata para hacer la dispersión en donde junto con dichos productos químicos presentes en la dispersión para hacer pintura también se introduce en dicha lata agua libre la cantidad w 1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10000 ppm. En dicho método
el ácido débil previene la formación de aminas de endurecedor de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano, al desplazar el equilibrio de la reacción reversible (2a; 2a1) entre el agua libre presente en dicha dispersión y el precursor de endurecedor de poliuretano hacia la formación de dicho precursor de endurecedor de poliuretano inicial:
Ácido débil (catalizador)
Endurecedor de poliuretano (amina) Cetona ■*—i► Precursor de endurecedor de Agua libre (2a; 2a1) poliuretano
en donde dicha reacción reversible (2a) tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata sellada.
La invención también se refiere a una dispersión presurizada formadora de pintura en una lata de aerosol sellada y con una vida útil extendida, en donde dicha dispersión se ha preparado ya sea por
a) proporcionar una dispersión formadora de pintura al mezclar una resina de poliuretano y un precursor de endurecedor de poliuretano y al mezclar posibles solventes orgánicos, pigmentos y aditivos; dirigir dicha mezcla a una lata de aerosol; proporcionar el propulsor en dicha lata; proporcionar junto con dichos productos químicos formadores de pintura adicionalmente 1-10000 ppm de agua libre en dicha lata; sellar la lata;
o por
b) proporcionar una dispersión formadora de pintura mediante adición de una resina de poliuretano y un precursor de endurecedor de poliuretano, un posible solvente orgánico y pigmentos y aditivos en una lata de aerosol; y proporcionar el propulsor en dicha lata; proporcionar junto con dichos productos químicos formadores de pintura adicionalmente 1-10 000 ppm de agua libre en dicha lata; sellar la lata; combinar dichos productos químicos formadores de pintura dentro de la lata entre sí para formar una dispersión formadora de pintura; en donde dicho sellado de la lata se realiza antes o después de añadir un producto químico formador de dispersión en la lata. Las resinas de poliuretano se seleccionan del grupo compuesto por prepolímeros MDI, HDI, IPDI, TDI y TDI bloqueado con fenol,
d) precursores de endurecedor de poliuretano, se seleccionan del grupo que consiste en una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, aldimina, oxazolidina y sus mezclas. En dicha dispersión - para extender la vida útil de la dispersión, también se introduce una cantidad catalítica de ácido débil en la solución de productos químicos que forman pintura antes de sellar la lata, dicho ácido débil se selecciona del grupo que tiene el pKa un valor en el intervalo de 1,2 a 9,9 preferentemente 1,2-5,2 al estar la cantidad del ácido débil en el intervalo de 0,01-10 % en peso (p/p) de la formulación de aerosol, preferentemente de 0,1 a 5 %, aún más con mayor preferencia de 0,25 a 2 %;
- el ácido débil cataliza una reacción reversible (2a) entre el agua libre presente en dicha dispersión y el poliuretano y posible precursor de endurecedor de epoxi que tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata cerrada:
Ácido débil (catalizador)
Endurecedor de poliuretano Cetona «— * Precursor de endurecedor de H20(agua libre) (2a; 2a1) poliuretano
y proporciona los productos hidrolizados de dispersión presurizada que forman la pintura de dichos precursores de endurecedor de epoxi o poliuretano;
- la cantidad de productos químicos formadores de pintura que se mencionan: precursores de endurecedor de poliuretano, resina de poliuretano, agua libre, propulsor, posible solvente orgánico y posibles pigmentos es de al menos el 95 % p/p del volumen total de la solución formadora de pintura y el resto de dicha solución está compuesta por los posibles aditivos.
En la modalidad preferida de la presente invención, la dispersión formadora de pintura se proporciona al mezclar junto con la resina de poliuretano y el precursor de endurecedor de poliuretano también resinas epoxi y precursores de endurecedor de epoxi en la etapa a) o b) y en donde dicho ácido débil cataliza la reacción reversible (2a; 2a2) entre el agua libre presente en dicha dispersión y los precursores de endurecedor de poliuretano y epoxi, en donde dicho endurecedor de epoxi es un compuesto con funcionalidad amina, tiene lugar dicha reacción (2a; 2a2) durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata sellada:
Ácido débil (catalizador)
Endurecedores de poliuretano y epoxi Cetona ^Precursores de endurecedor de poliuretano y Agua lib re (2a; 2a1) epoxi
y proporciona los productos hidrolizados de dispersión presurizada que forman la pintura de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi.
En un método de la presente invención, dicho método comprende además pulverizar la dispersión de aerosol fuera de la lata para formar una capa de pintura sobre la superficie objetivo. Esta capa de pintura se seca después y tiene las siguientes propiedades.
En otro método preferido de la presente invención, dicho método comprende además el reúso de la dispersión de aerosol que comprende la mezcla de productos químicos formadores de pintura que comprende una resina de poliuretano y un precursor de endurecedor de poliuretano; un ácido débil y un posible solvente después de almacenar dicha mezcla durante un período de tiempo extendido de 0,5-3 años. Durante todo el tiempo de retención de dicha dispersión, la reacción reversible (2a) previene la formación de aminas de endurecedor de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano. Esto mantiene constante la cantidad W1 de agua libre y la cantidad W2 de dichas resinas de poliuretano y la cantidad W3 de dicho precursor de endurecedor de dichas resinas de poliuretano, es decir, invariable entre dos usos sucesivos.
La invención también se refiere a una dispersión formadora de pintura dentro de la lata de aerosol cerrada entre dos usos de dicha dispersión formadora de pintura. La cantidad de agua libre W1, la cantidad de resinas de poliuretano W2 y la cantidad de dicho precursor de endurecedor W3 de dichas resinas de poliuretano son constantes, invariables entre estos dos usos. La cantidad de W1 está en el intervalo de 1-10 000 ppm, preferentemente de 1­ 6000 ppm.
La reacción reversible 2a tiene lugar siempre entre dos usos sucesivos de dispersión de pintura.
Como se usa en la presente, el término agua libre se refiere al agua molecular presente en la formulación que está disponible para reaccionar con otro componente de la formulación. Esto incluye, pero no se limita a, agua disuelta en la dispersión de pintura o en la porción gaseosa de la lata de aerosol. El término "agua libre" excluye el agua que no está disponible para reacciones tales como agua unida a, por ejemplo, sales inorgánicas (como hidratos) o agua aislada, por ejemplo, en tamices moleculares u otros desecantes o removedores de agua.
Como se usa en la presente, el término removedor de agua se refiere a una sustancia o compuesto químico que tiene la capacidad de eliminar el agua libre de la composición. El removedor de agua puede ser uno que aísla físicamente las moléculas de agua dentro de su estructura, tales como tamices moleculares o gel de sílice, o compuestos químicamente reactivos que unen el agua en una reacción química que produce una o más especies químicas nuevas.
Especialmente los removedores de agua a excluir de la presente invención se seleccionan del grupo zeolita, carburo de calcio, carbón activado, sílice, alúmina activada, CaSO4, CaO, alcóxidos metálicos y arcilla. El uso de estos removedores de agua está restringido, de modo que comprenden menos del 1 % p/p de la dispersión de fabricación de pintura en una lata sellada.
La cantidad de removedores de agua sólidos, especialmente en la pintura epoxi que forma la dispersión, debe ser tan baja que toda el agua presente en dicha dispersión sea agua libre. El agua libre no causará problemas, porque reacciona con el agua del aire y luego reacciona con los endurecedores latentes de epoxi y poliuretano. El resto del agua libre se evaporará junto con los solventes, a veces incluso al formar un azeótropo.
La definición de lata de aerosol significa en la presente descripción que dentro de la lata de aerosol hay un sitio en donde al menos parte del sistema de pintura y adhesivo a base de resina epoxi o poliuretano, tales como resina epoxi o resina de poliuretano y sus precursores de endurecedor, coexisten como una mezcla para período extendido de almacenamiento.
El uso de la lata significa pulverizar la dispersión fuera de la lata. Dos usos sucesivos de la lata significa pulverizar la dispersión fuera de la lata dos veces mientras ha habido un tiempo específico entre estos dos usos (por ejemplo, un par de horas, días o meses).
La pintura significa en la presente descripción, imprimación, capa base, capa de acabado, capa superior, capa superior coloreada, barniz o laca.
En la presente invención, por endurecedor de poliuretano y posible endurecedor de epoxi se entiende un compuesto químico capaz de actuar como endurecedor de una resina de poliuretano y una posible resina epoxi tal como una amina que se forma cuando el precursor de endurecedor tal como la imina, la enamina, la aldimina, la oxazolidina, la base de Schiff y/o la base de Mannich reaccionan con el agua. El endurecedor a usar en la presente invención debería ser capaz de reaccionar con al menos la resina de poliuretano y posiblemente también con la resina epoxídica presente que se usa para proporcionar las capas de recubrimiento que se desean, es decir, pintura o adhesivo.
En la presente invención, por precursor de endurecedor o más específicamente precursor de endurecedor de poliuretano se entiende un compuesto químico capaz de formar un endurecedor de poliuretano, es decir, un compuesto que contiene una funcionalidad de grupo amina y/o hidroxilo adecuado.
En la presente invención, por ácido débil se entiende un ácido que se disocia de forma incompleta, que libera sólo algunos de sus átomos de hidrógeno en la solución.
Generalmente hablando, la presente invención se basa en la modificación de las rutas de la reacción general 2a sin el uso de una cantidad excesiva de removedores de agua que afectarán negativamente a muchas propiedades de la pintura. Esto se hace al crear en una lata de aerosol sellada un ambiente donde las circunstancias ambientales no tienen influencia y se usa un ácido débil para controlar la hidrólisis de los precursores de endurecedor. Esto significa que el contenido de la dispersión formadora de pintura no cambiará entre dos usos sucesivos y específicamente inmediatamente después de cerrar la lata y mediante el uso de la lata por primera vez al pulverizar la dispersión formadora de pintura fuera de la lata.
El ácido débil no forma parte de ninguna reacción, pero garantiza un ambiente que fuerza la reacción preferida entre trazas de agua que de cualquier otra manera podrían hidrolizar el epoxi y los precursores de endurecedor de poliuretano siempre reaccionan en presencia de una cetona de manera que las reacciones 2a1 y 2a2 vuelvan posteriormente a ser imina, cetimina, aldimina, base de Mannich, base de Schiff, oxazol tales como bisoxazolidina, benzoxazolidina u oxazolidina. Este es un ciclo continuo que mantiene constante la cantidad de reactivos (agua, precursores de endurecedor latentes y resinas epoxi y/o de poliuretano) entre usos de la lata. Mediante el uso de un catalizador de ácido débil en lugar de removedores de agua para cambiar la ruta de la reacción (1a) brinda la posibilidad de crear una gama completamente nueva y diferente de productos de calidad. En la técnica anterior, el uso de removedores de agua para cambiar la ruta o la reacción (1a) conduce a la fabricación de productos de bajo brillo tales como imprimaciones y protectores contra la corrosión.
El ácido débil se necesita únicamente como catalizador en el presente método y su cantidad a añadir se estima o determina sobre la base del agua libre presente en la lata sellada.
Básicamente, la cantidad de ácido débil debe ser al menos de 1 mol de ácido débil por 1 mol de agua libre. Al ajustar la cantidad de ácido débil de esta manera, el ácido débil puede catalizar eficazmente la reacción 2a de manera que se prevenga que todos los precursores de endurecedor hidrolizados formen aminas. La cantidad restante del ácido carboxílico funcionará como un catalizador en la base de Shiff para permanecer en el lado precursor de la reacción 2a.
Adicionalmente, en la reacción 2a, un mol de precursor de endurecedor de poliuretano reaccionará con dos moles de agua libre.
Hablando más específicamente, la presente invención se basa en prevenir que la reacción general (2a) proceda a la formación de un endurecedor de poliuretano y un posible endurecedor de epoxi mediante el uso de un catalizador que desplaza el equilibrio de reacción de la reacción 2a para favorecer la formación de iminas iniciales o compuestos correspondientes en vez de aminas de endurecedor. Si el catalizador es un ácido débil, creará un ambiente de ácido débil que desplaza el equilibrio de reacción de la reacción 1c para favorecer la formación de iminas iniciales o compuestos precursores de endurecedor latentes iniciales correspondientes. Por lo tanto, la presente invención se basa en el hallazgo sorprendente de que una solución de aerosol estable que comprende resina de poliuretano y precursor de endurecedor de poliuretano se puede preparar y envasar en el mismo sitio de una lata de aerosol convencional si también se añade un compuesto catalizador, preferentemente también se añade un ácido débil al mismo sitio de la lata. Añadir dicho catalizador creará un ambiente químico estable dentro de la lata de aerosol. Si el compuesto del catalizador es un ácido débil, creará un ambiente estable de ácido débil dentro de la lata. Este ambiente estable permitirá hacer una solución estable dentro de la lata, en la que la cantidad de cualquier componente no tenga cambios entre usos de la lata al retener dicha lata por un tiempo extendido. Cuando este ambiente estable es en su lugar en una lata, prevendrá el curado de la resina epoxi o de poliuretano. Esta reacción de curado se previene al crear una reacción en curso que prevendrá que se formen compuestos endurecedores de amina a partir de imina o, más generalmente, a partir de bases de Schiff.
Añadir una cantidad catalítica de ácido débil que tiene un valor el pKa en el intervalo de 1,2 a 9,9, preferentemente de 1,2 a 5,2, permite que los componentes de la formulación contengan cantidades menores de agua proveniente del transporte, preparación o manipulación de los productos químicos y recipientes. El ácido débil se selecciona de modo que mantenga eficazmente el equilibrio de la formulación en el lado del precursor de endurecedor incluso en presencia de cantidades menores de agua.
Por lo tanto, el efecto del agua libre en la formación de aminas (un compuesto endurecedor de poliuretano) a partir de los precursores de endurecedor de poliuretano mencionados se controla totalmente mediante el uso de un ácido débil como catalizador para forzar a la reacción de equilibrio (1c) a continuar a través de la ruta de la reacción 2a sin retirar el agua que se crea en la reacción de condensación entre la cetona y la amina. En el caso de que el precursor de endurecedor sea una imina, la presencia de ácido débil favorece la formación de iminas iniciales en lugar de aminas cuando están presentes cetona y agua. Este mismo principio básico permitirá que haya más agua presente en dicha formulación de aerosol sin que se formen compuestos endurecedores de amina para el poliuretano a partir de sus precursores de endurecedor. El precursor de endurecedor para poliuretano puede ser también aldimina, enamina, oxazol, preferentemente oxazolidina o bisoxazolidina, base de Schiff o bases de Mannich en lugar de imina.
En el caso de que el precursor de endurecedor de poliuretano sea una imina, la reacción reversible del precursor de endurecedor con el agua da como resultado una amina y una cetona. Sin embargo, en presencia de una cantidad catalítica de ácido débil como el ácido carboxílico, esta reacción se desplaza para favorecer la formación de iminas iniciales (+ agua) en lugar de aminas, previene así la formación de endurecedores de amina de la resina epoxi de la siguiente manera:
Ácido débil (catalizador)
Amina (endurecedor de poliuretano) Cetona imina (precursor de endurecedor de poliuretano) + H2O Agua libre (2; 2a1)
Como se dijo antes, un ácido débil es un ácido que se disocia de manera incompleta, liberando solo algunos de sus átomos de hidrógeno en la solución.
Por lo tanto, es menos capaz que un ácido fuerte de donar protones. Los ácidos débiles se ionizan en solución acuosa solo hasta un grado moderado. Si el ácido débil se representa por la fórmula genera1HA, entonces en una solución acuosa todavía queda una cantidad significativa de HA no disociado. Los ácidos débiles se disocian en agua de la siguiente manera:
Figure imgf000010_0001
La resistencia de un ácido débil se puede representar mediante una constante de equilibrio o un porcentaje de disociación. Las concentraciones de equilibrio de reactivos y productos están relacionadas por la constante de disociación ácida, Ka:
Figure imgf000010_0002
Cuanto mayor sea el valor de Ka, más se favorece la formación de H+, y menor es el pH de la solución. La Ka de ácidos débiles típicamente varía entre 1,8x10-16 y 55,5. Para muchos propósitos prácticos, es más conveniente discutir mediante el uso de la constante logarítmica, pKa
Figure imgf000010_0003
Un ácido débil típicamente tiene un valor de pKa dentro del intervalo aproximado de -2 a 12 en agua.
En la presente invención, el ácido débil se selecciona del grupo que tiene la constante de disociación un valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9,9, preferentemente de 1,2 a 5,2.
La dispersión de aerosol que se prepara contiene preferentemente una cantidad catalítica de ácido débil que es de 0,1 a 10 % en peso (p/p) de la dispersión de aerosol, preferentemente de 0,1 a 5 %, con mayor preferencia de 0,25 a 2%.
Preferentemente, todos los componentes de la formulación de aerosol se pueden colocar dentro de una sola cámara común en una lata de aerosol sin que los componentes reaccionen esencialmente entre sí durante el almacenamiento.
Es importante mantener la cantidad del ácido débil tan pequeña que no tenga ninguna influencia negativa en la calidad del recubrimiento. El ácido débil se necesita sólo en una cantidad catalítica en el presente método. Esta cantidad catalítica de un ácido débil significa que hay de 0,1 a 10 % de ácido débil en peso (p/p) de la dispersión de aerosol, preferentemente de 0,1 a 5 %, con mayor preferencia de 0,25 a 2 % de ácido débil en peso (p/p) de la dispersión de aerosol.
En una modalidad preferible de la presente invención, el ácido débil se añade a la una dispersión formadora de pintura en una cantidad que contribuirá a una mayor adhesión a la superficie de la pintura mediante grabado.
El uso de una cantidad catalítica de ácido débil en el presente método y la dispersión de aerosol que se usa en este método permite fabricar pinturas de alta calidad independientemente de si se usa todo a la vez o se reúsa después de un período de tiempo extendido.
La película de pintura seca (capa base, capa de acabado o laca) se prepara a partir de dicha mezcla debe tener un brillo en el intervalo de 10-100 preferentemente sobre 90, bajo un ángulo de 60°.
La película de pintura seca que se prepara a partir de dicha mezcla debe tener una dureza Konig superior a 40 después de 10 h y superior a 100 después de 120 h de tiempo de secado, que se mide con un durómetro pendel.
La película de pintura seca que se prepara a partir de dicha mezcla debe tener la adherencia > 450 psi, en PosiTest. La formulación en aerosol se puede incluso preparar bajo condiciones ambientales sin ninguna necesidad particular de secar previamente los componentes de la formulación en aerosol antes de envasarlos en una lata de aerosol u operar bajo una atmósfera de gas inerte, tal como nitrógeno, mientras se prepara la formulación a partir de sus componentes o se llena la lata. Incluso se pueden usar componentes de grado técnico o de calidad industrial que comprenden precursores de endurecedor, aunque proporcionan agua a la formulación dentro de la lata.
La mezcla estable de la resina de poliuretano y el precursor de poliuretano y el ácido débil, junto con al menos un propulsor, se envasa como una dispersión de aerosol en una lata de aerosol convencional de una cámara. A medida que la formulación en aerosol que comprende resinas de poliuretano y el precursor de endurecedor se pulveriza desde la lata, se forma una nube de partículas finas suspendidas en gas o aire que absorben agua (humedad) del aire. La absorbancia del agua tendrá un efecto sobre el precursor de endurecedor, tal como oxazol, preferentemente oxazolidina o bisoxazolidina, imina, enamina, aldimina y/o base de Mannich o compuesto de base de Schiff. Con la relativa sobrecarga de agua presente en el aire atmosférico, el precursor de endurecedor se hidrolizará y formará un compuesto con funcionalidad(es) de amina y/o hidroxilo que reaccionará con la resina de poliuretano y una posible resina epoxi y creará una película de reticulación. Junto con el otro ingrediente que se relaciona con la pintura/adhesivo, formará el producto final eventual (pintura) que puede ser un adhesivo, una capa superior de color, un barniz, una laca, una imprimación o una capa transparente.
Como la reacción entre el compuesto de amina y/o el compuesto de hidroxilo y la resina de poliuretano y el posible grupo epoxi ocurre fuera de la lata de aerosol, la formulación dentro de la lata permanece estable. No entra humedad adicional del aire dentro de la lata, porque la presión dentro de la lata es mayor que la presión fuera de la lata. En comparación con la técnica anterior en donde se logra un tipo de ambiente estable después de retirar el agua, este tipo de método de control de la humedad tiene la ventaja definitiva de poder resistir las variaciones de humedad.
También hay otra ventaja significativa ya que la reacción de curado comienza solo cuando la dispersión se pulveriza fuera de la lata sellada; la calidad de la superficie de la pintura será mejor en comparación con los productos 2K de 2 compartimentos de la técnica anterior en donde el curado comienza ya en la lata después de perforar dichos compartimentos de manera que su contenido se mezcle (al menos el endurecedor y el precursor de endurecedor). Como la formulación se mantiene estable dentro de la lata, solo se puede usar la porción que se desea de la formulación de aerosol de dos componentes a la vez. Es decir, no es necesario usar toda la formulación a la vez, ya que la formulación permanece estable dentro de la lata debido a la reacción 2a en la que los productos hidrolizados de los precursores de endurecedor no procederán a la formación de aminas de endurecedor sino que volverán a formar los precursores de endurecedor originales.
La vida útil de la lata que contiene la formulación es de al menos un año, posiblemente hasta 3 años o incluso más. Además, una lata de aerosol que contiene la formulación es más fácil y rápido de usar, porque no hay necesidad de mezclar primero por separado el endurecedor y el aglutinante como es el caso de las soluciones conocidas.
La preparación de la formulación y la lata que contiene la formulación se simplifica esencialmente ya que no son necesarias las etapas de gas de protección o presecado. La fabricación puede tener lugar en condiciones ambientales mediante el uso de técnicas regulares de mezclado y llenado de latas.
Por ambiente se entiende las condiciones ambientales típicas, temperatura, presión y humedad, que prevalecen en el punto de preparación de la formulación en un ambiente industrial habitual.
En un aspecto, la presente invención proporciona una formulación de aerosol de dos componentes adecuada para usar en una lata de aerosol, tal como en una lata de aerosol de una sola cámara. Naturalmente, también se pueden usar latas de múltiples cámaras, en un caso de productos químicos para la formación de pinturas, que comprenden resina epoxi y un precursor de endurecedor,
- un ácido débil y un posible solvente para obtener una mezcla;
los componentes se ponen en contacto entre sí una vez que se pone en uso la lata.
Más particularmente, la presente invención proporciona una dispersión de aerosol de dos componentes que contiene productos químicos formadores de pintura que comprenden al menos una resina de poliuretano y al menos un precursor de endurecedor, y al menos un propulsor. La formulación contiene además al menos una porción de un ácido débil que tiene un valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 5,2.
En una modalidad, el ácido débil se selecciona de aquellos que tienen un valor de pKa dentro del intervalo de 3 a 5, para mantener eficientemente el equilibrio de la formulación en el lado del precursor de endurecedor.
En otra modalidad, el ácido débil se selecciona de aquellos que tienen un valor de pKa dentro del intervalo de 4,2 a 4,9 para optimizar la estabilidad en el almacenamiento y el rendimiento en uso.
Naturalmente, el tipo de ácido débil tiene una influencia adicional sobre las propiedades de la formulación, así como también la cantidad de ácido débil que se usa.
En la dispersión de la presente invención, la resina de poliuretano no reacciona sustancialmente con el precursor de endurecedor o con el ácido débil de la dispersión en aerosol.
La dispersión en aerosol de la presente invención comprende al menos un precursor de endurecedor latente que se selecciona del grupo que consiste en una imina, una enamina, una oxazolidina, una base de Mannich, una base de Schiff, aldimina y sus mezclas.
En una modalidad preferida de la presente invención, al seleccionar un precursor de endurecedor latente adecuado, se puede elegir el tiempo de secado de la superficie de la pintura entre 5-90 minutos.
La imina, que también puede ser una base de Schiff, una enamina, una aldimina, una oxazolidina o una base de Mannich, no reacciona sustancialmente con la resina de poliuretano y la posible resina epoxi como tal, cuando no hay agua presente, por ejemplo, dentro de una atmósfera seca de lata de aerosol. Tan pronto como la imina, la enamina, la aldimina, la oxazolidina y/o la base de Mannich, Schiff están en contacto con el agua, el agua reacciona con el precursor de endurecedor y, como resultado de esta reacción, se forma un reactivo de amina. Subsecuentemente, el compuesto de amina formado funciona como endurecedor y reacciona con la resina epoxi que proporciona el recubrimiento.
Figure imgf000012_0001
Cuando la formulación de aerosol de dos componentes de la presente invención se pulveriza desde una lata de aerosol, se forma una nube de partículas suspendidas en gas o aire que recolecta eficazmente la humedad del aire debido a la gran área superficial. La humedad o el agua reaccionarán con el endurecedor precursor de la formulación mediante la formación del compuesto de amina (un endurecedor). El compuesto de amina que se forma reacciona además con la resina epoxi. Esta reacción también se conoce como reacción de curado. Y, finalmente, se forma una capa de recubrimiento o adhesivo sobre un sustrato sobre el que se pulveriza la formulación.
La figura 1 presenta, como ejemplo, la reacción reversible de una imina con agua que da como resultado una amina y una cetona:
Figure imgf000012_0002
La figura 2 presenta, como ejemplo, la reacción reversible de una enamina con agua que da como resultado una amina y una cetona:
Figure imgf000013_0001
Figura 2.
La reacción de Mannich es una reacción orgánica la cual consiste de una aminoalquilación de un protón ácido que se coloca junto a un grupo funcional carbonilo por formaldehído y una amina primaria o secundaria o amoníaco. El producto final es un compuesto de p-amino-carbonilo que también se conoce como base de Mannich. Las reacciones entre aldiminas y a-metileno carbonilos también se consideran reacciones de Mannich porque estas iminas se forman entre aminas y aldehídos.
La reacción de Mannich es un ejemplo de adición nucleófila de una amina a un grupo carbonilo seguida de deshidratación a la base de Schiff.
La figura 3 presenta, como ejemplo, una reacción reversible de una base de Mannich con agua que da como resultado una amina y una cetona:
Figure imgf000013_0002
Figura 3.
La reacción reversible del precursor de endurecedor de base de Mannich con agua da como resultado una amina y una cetona. La presencia de un ácido débil, como el ácido carboxílico, desplaza este equilibrio de reacción hacia el lado del precursor de endurecedor, se previene así la formación de estos endurecedores de amina de resina epoxi como se presenta en la reacción (22a):
Figure imgf000013_0003
En la presente invención, la imina, la enamina, la aldimina y la base de Mannich, la base de oxazolidina de Schiff se seleccionan de forma que reaccionen con el agua mediante la formación de una amina. Adicionalmente, la imina, la enamina, la aldimina y la base de Mannich, la oxazolidina y la base de Schiff se seleccionan de manera que no reaccionen sustancialmente con la resina epoxi u otros componentes dentro de una lata de aerosol.
En el caso de que se fabriquen pinturas a base de resina de poliuretano o pinturas de poliuretano-epoxi, el precursor de endurecedor latente es preferentemente un oxazol que tiene un anillo heterocíclico de nitrógeno de cinco miembros que contiene al menos otro átomo de oxígeno que no es carbono. Los oxazoles adecuados son, por ejemplo, la oxazolidina, la benzoxazolidina y la bis-oxazolidina.
En el siguiente ejemplo hemos elegido N-Butil-2-(1-etilpentil)1,3-oxazolidina:
Figure imgf000014_0001
Las reacciones de este material en la lata en presencia de agua y una cantidad catalítica de ácido carboxílico pueden ocurrir: Etapa 1 - Protonación de nitrógeno
Figure imgf000014_0002
Etapa 2 - Protonación de oxígeno
Figure imgf000014_0003
Etapa 3: apertura del anillo de oxazolidina O-protonada a imina catiónica
Figure imgf000014_0004
Etapa 4 - Hidratación de imina catiónica a carbinolamina protonada
Figure imgf000014_0005
Etapa 5-Descomposición de carbinolamina protonada
Figure imgf000014_0006
Etapa 6 - Re-protonación de nitrógeno
Figure imgf000014_0007
Como se muestra en la etapa 1, si hay agua disponible junto con ácido carboxílico, puede llevar al final de la etapa 3.
El ácido carboxílico tiene una doble función en esta reacción:
1) El ácido carboxílico hace posible la transformación para formar una imina.
2) El ácido carboxílico es el catalizador para prevenir la formación de amina al catalizar la reacción preferida entre cetona y amina.
Después de la etapa 3, la presencia de grupos cetona junto con una cantidad catalítica de ácido carboxílico fuerza, en el caso de hidrolizar la imina, a la reacción preferida entre la amina formada con el grupo cetona mediante la formación de nuevamente una imina. Esto previene que la amina reaccione con los grupos isocianato de los aglutinantes de MDI y HDI.
Después de pulverizar la mezcla de pintura fuera de la lata, la sobrecarga de agua (humedad en el aire) junto con la evaporación de las cetonas muy volátiles dará lugar a un recubrimiento reticulado.
Sobre la base de lo anterior, los precursores de endurecedor para la reacción de curado del poliuretano se deben dividir en 2 grupos.
A) Endurecedores precursores que forman una amina después de la hidrólisis. Ellas son: la imina, la cetimina, la aldimina, la base de shiff, la base de manisch, etc.
B) Los endurecedores precursores formarán una amina que reaccionará con el prepolímero mediante la formación de una urea. Estos son azoles, preferentemente oxaxoles y aún más preferentemente oxazolidinas, que forman un endurecedor después de la hidrólisis. Estos endurecedores contienen grupos amina y alcohol. Estos endurecedores formarán una mezcla de poliuretano y urea a partir de resinas de poliuretano.
En el caso del uso de prepolímeros MDI y HDI, la elección de la oxazolidina también se hace por su capacidad para prevenir la formación de CO2 mediante el impedimento de la reacción entre H2O con el isocianato mediante la reacción preferida entre el isocianato y la amina que se forma. Esto, junto con la transparencia de la oxazolidina, hace posible también hacer una capa clara transparente de alta calidad con alto brillo.
También es preferible el uso de compuestos de oxazol como endurecedor latente en el caso de que se hagan pinturas híbridas de poliuretano-epoxi.
Otros endurecedores latentes que también se pueden aplicar son: las iminas, las cetiminas, las aldiminas, las Bases de Schiff, las Bases de Mannich. En otras palabras, los productos químicos que contienen nitrógeno con la capacidad para que se hidrolicen y formar una amina, pero que se pueden estabilizar en un ambiente estable que no cambia con la adición de una cantidad catalítica de ácido carboxílico que fuerza una reacción preferida dando un "nitrógeno bloqueado" que no se una amina.
Al hacer pinturas a base de poliuretano, se pueden usar los siguientes productos químicos para formar la dispersión en la lata sellada:
Cetonas (metiletilcetona, acetona MIBK, ciclohexanona, etc.). Estos son necesarios para estabilizar el ambiente dentro de la lata de aerosol.
Xileno y otros solventes aromáticos, hidrocarburos alifáticos, éteres metoxílicos, acetatos, ésteres, éteres, etc. Estos solventes no forman parte de ninguna reacción.
Aditivos: los aditivos de pintura habituales son flujo de apoyo, la nivelación, el antidesgarro, el brillo, la humectación, la adherencia, la flexibilidad, etc. Estos aditivos son todos no reactivos.
Propulsores: Éter dimetílico, propano, butano, 1,1,1,2-tetrafluoretano, N2O,
La relación en peso entre el aglutinante de resina de poliuretano o epoxi y el precursor de endurecedor se basa en la masa molar de epoxi del aglutinante y el peso equivalente del precursor de endurecedor, el contenido de amina del precursor de endurecedor. La cantidad de endurecedor puede variar /-10 %.
En una modalidad, la relación en peso de la resina epoxi al precursor de endurecedor es de 8:1 a 15:1, preferentemente de 9:1 a 12:1, con mayor preferencia de 10:1 a 11:1 cuando se usan las resinas preferidas y los precursores de endurecedor.
En una modalidad, la resina epoxi es un aglutinante epoxi con una masa molar epoxi de 450-500, y el precursor de endurecedor es un producto de reacción de etilendiamina y metilisobutilcetona.
La formulación de aerosol de dos componentes de la presente invención puede comprender además al menos un solvente, a veces también denominado diluyente. La función del solvente es disminuir la viscosidad de la resina epoxi y el precursor de endurecedor. El tipo de solvente y la cantidad del solvente se seleccionan de manera que la viscosidad de la resina de poliuretano-epoxi y la mezcla del precursor de endurecedor sea tal que la mezcla sea lo suficientemente viscosa para que se pulverice adecuadamente con la ayuda del propulsor de una lata de aerosol normal.
El solvente se selecciona preferentemente de un grupo que consiste de cetonas, acetatos, éteres de glicol, solventes aromáticos, solventes alifáticos o sus mezclas. Con mayor preferencia, el solvente es dimetilcetona, metilisobutilcetona, metiletilcetona, xileno, 1-metoxi-2-propanol, éter metílico de di-propilenglicol-ciclohexanona o sus mezclas.
La viscosidad de la fase líquida de la formulación es preferentemente de 50 a 300 cSt, con mayor preferencia de 50 a 150 cSt, medida a 20 °C y en condiciones atmosféricas. Por fase líquida se entiende la mezcla de la resina epoxi y el precursor de endurecedor, y opcionalmente el solvente.
La lata de aerosol forma un ambiente completamente cerrado, que no está influenciado por el ambiente exterior, con una excepción, la temperatura.
Esto significa un ambiente excelente para estabilizar una mezcla que será estable mientras permanezca en este ambiente sellado. Lo único que le puede pasar a la dispersión dentro de la lata de aerosol es que una parte o la totalidad de dicha dispersión se pulverice fuera de la lata. Dentro de la lata se encuentra una mezcla homogénea lo que significa que el material que permanece en dicho ambiente estable no cambiará en otras palabras permanecerá como estaba.
La influencia de las temperaturas ambientales variables fuera de la lata se limita a una fluctuación en la presión dentro de la lata. Las pruebas de almacenamiento a 50 °C y -20 °C no muestran diferencias en la vida útil y el rendimiento cuando las latas vuelven a aproximadamente 20 °C, que es la temperatura promedio de uso de una lata de aerosol.
Agua libre: Todos los solventes y propulsores mencionados anteriormente ya contienen agua libre. La cantidad promedio de agua libre en una formulación ya está entre 0-2000 ppm de agua.
Al fabricar y mezclar la pintura bajo condiciones ambientales normales, la pintura recogerá entre 2000 y 8000 ppm de agua (0,2-0,8 %) del aire (se analiza por la titulación de Karl Fischer)
Esto significa que el producto final sellado dentro de la lata de aerosol contiene entre 0 y 10000 ppm (= 0,9-1 %) de agua. Esto significa para un aerosol de 400 ml (densidad de contenido aprox. 0,75 gr/ml) entre 0 y 3 gr de agua. El rendimiento y la vida útil del producto han sido probados con estas cantidades de agua y no muestran defectos en la estabilidad y el rendimiento después de pruebas aceleradas que corresponden a una vida útil de aproximadamente 3 años.
En una modalidad, la amina que se forma es una amina primaria, secundaria o terciaria.
En otra modalidad, la amina que se forma es una amina mono-, di- o polifuncional.
En una modalidad, la amina que se forma es una amina alifática, cicloalifática o aromática.
Las aminas preferidas son aminas primarias difuncionales y polifuncionales. Las aminas primarias difuncionales y polifuncionales experimentan una reacción con un grupo epóxido de la resina epoxi para formar un grupo hidroxilo y una amina secundaria. La amina secundaria puede reaccionar además con un grupo epóxido para formar una amina terciaria y un grupo hidroxilo adicional.
En una modalidad, las iminas son productos de reacción de etilendiamina y metilisobutilcetona; diimina a base de dietilcetona, preferentemente W,A/-di(1-etilpropilideno)-m-xililendiamina, o sus mezclas. La etilendiamina y la mxililendiamina son muy buenos endurecedores para recubrimientos epoxi sin efectos secundarios como las células de Bernard y el rubor. El solvente que se forma después de hidrolizar la imina es compatible con el producto de reacción. Los valores de peso equivalente de hidrógeno de amina (AHEW) están en el intervalo de dosificación de aproximadamente 1:10 de aglutinante.
En otra modalidad, la enamina es un producto de reacción de 3,3,5-trimetilciclohexanona con diaminas secundarias; un producto de reacción de isoferonadiamina y metilisobutilcetona; N,N, bis(1,3-dimetil-butilidina)etilendiamina. Las diaminas dan una mayor reactividad que las monoaminas y, por lo tanto, proporcionan un endurecimiento más rápido que puede conducir a una formación de película más dura pero menos flexible.
En una modalidad, la aldimina es cualquier base de Schiff de fórmula general RCH-NH o RCH-NR' que se forma por condensación de un aldehido con amoníaco o una amina primaria. Las aldiminas preferidas son N-butil-2-(1-etilpentil)-1,3-oxazolidina o 3-oxazolidinaetanol,2-(1-metiletil)-,3,3-carbonato.
En una modalidad, la resina epoxi y las resinas de poliuretano existen en la lata presurizada. La resina epoxi se selecciona del grupo que consiste en resina epoxi de bisfenol A, resina epoxi de bisfenol F, resina epoxi de novolaca, resina epoxi alifática, resina epoxi de glicidilamina y sus mezclas.
En una modalidad, la resina epoxídica coexistente es resina epoxídica de bisfenol A. Las resinas epoxi de bisfenol A se forman al hacer reaccionar epiclorhidrina con bisfenol A. Por ejemplo, la resina epoxi de bisfenol A más simple se forma al hacer reaccionar dos moles de epiclorhidrina con un mol de bisfenol A para formar diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA). El aumento de la relación de bisfenol A a epiclorhidrina durante la fabricación produce poliéteres de mayor peso molecular con grupos epóxido (también denominados grupos glicidilo). Este aglutinante es particularmente adecuado para condiciones regulares. Tiene buena resistencia al agua y resistencia química, y proporciona recubrimientos flexibles.
En una modalidad, la resina epoxídica coexistente es resina epoxídica de bisfenol F. Las resinas epoxi de bisfenol F se forman a partir de la reacción de epiclorhidrina con bisfenol F de manera similar al bisfenol A. Este aglutinante tiene mejor resistencia química en comparación con las resinas epoxi de bisfenol A, especialmente en intervalos de pH altos y bajos.
En una modalidad, la resina epoxi coexistente es resina epoxi novolaca. Las resinas epoxi de novolaca se forman a partir de la reacción de fenoles con formaldehído y la posterior glicidilación con epiclorhidrina. Ejemplos de resinas epoxídicas de novolaca particularmente adecuadas son las novolacas de epoxifenol (EPN) y las novolacas de epoxicresol (ECN). Estos proporcionan una alta resistencia química junto con una alta resistencia a la temperatura. Las películas que se forman son menos flexibles cuando aumenta el contenido de grupos epoxi.
En una modalidad, la resina epoxídica coexistente es una resina epoxídica alifática. Las resinas epoxi alifáticas comprenden resinas epoxi de glicidilo y epóxidos cicloalifáticos. Estos materiales también pueden actuar como diluyentes. Se aplican preferentemente como resinas auxiliares a las resinas primarias discutidas anteriormente. En una modalidad, la resina epoxídica coexistente es resina epoxi de glicidilo. Las resinas epoxi de glicidilo se forman por reacción de epiclorhidrina con alcoholes alifáticos o polioles para dar éteres de glicidilo o ácidos carboxílicos alifáticos para dar ésteres de glicidilo. Ejemplos de resinas epoxi de glicidilo preferidas que se pueden usar para preparar pinturas de poliuretano modificadas con epoxi o pinturas híbridas de epoxi-poliuretano son éter de dodecanol glicidílico, éster diglicidílico del ácido hexahidroftálico, y éter triglicidílico de trimetilolpropano. El propósito de estos productos químicos es proporcionar un diluyente reactivo por su baja viscosidad. Preferentemente, se usan en combinación con las resinas primarias como aglutinantes auxiliares para equilibrar la reacción que tiene lugar. Típicamente, su velocidad de reacción es claramente inferior a la de las resinas primarias. En una modalidad, la resina epoxi coexistente es un epóxido cicloalifático que se puede usar para preparar pinturas de poliuretano modificadas con epoxi o pinturas híbridas de epoxi y poliuretano. Los epóxidos cicloalifáticos contienen al menos un anillo cicloalifático en la molécula a la que se fusiona un anillo de oxirano. Los epóxidos cicloalifáticos se forman por reacción de cicloolefinas con un perácido, tal como el ácido peracético. Un ejemplo de epóxido cicloalifático preferido es carboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetil-3,4-epoxiciclohexano. El propósito de estos productos químicos es proporcionar un diluyente reactivo por su baja viscosidad. La velocidad de reacción es inferior a las resinas primarias.
En una modalidad, la resina epoxídica coexistente es una resina epoxídica de glicidilamina que se puede usar para preparar pinturas de poliuretano modificadas con epoxi o pinturas híbridas de epoxi-poliuretano. Las resinas epoxi de glicidilamina se forman cuando las aminas aromáticas se hacen reaccionar con epiclorhidrina. Ejemplos de resinas epoxi de glicidilamina preferidas son triglicidil-p-aminofenol y N,N,N,N-tetraglicidil-4,4-metilenbisbencilamina. Estos proporcionan un recubrimiento resistente a altas temperaturas y una reactividad muy alta, ya que hay muchos grupos epoxi en la cadena.
En una modalidad, se usa una combinación de diferentes tipos que se seleccionan de resinas primarias y auxiliares, y solventes opcionales, para garantizar una evaporación lineal y constante de los solventes, y para mejorar la formación del recubrimiento y exhibir las propiedades que se desean.
Una amplia gama de diferentes resinas epoxi, tales como las mencionadas anteriormente, se producen industrialmente y están disponibles comercialmente. Todos ellos se pueden usar en la presente invención para producir pinturas de poliuretano - epoxi.
El contenido de epóxido es un rasgo característico de las resinas epoxi que se pueden usar junto con la resina de poliuretano. El contenido de epóxido se expresa comúnmente como número de epóxido, que es el número de equivalentes de epóxido en 1 kg de resina (Eq./kg), o como peso equivalente, que es el peso en gramos de resina que contiene 1 mol equivalente de epóxido (g/mol). Una medida se puede convertir a otra con la fórmula:
P e s o e q u i v a l e n t e (g/mol) = 1000 / Número de epóxido (Eq./kg) Preferentemente, la resina epoxi de la presente invención se selecciona de un grupo que consiste en resina epoxi de bisfenol A, resina epoxi de bisfenol F, novolacas de fenol epoxi (EPN), novolacas de cresol epoxi (ECN), éter glicidílico de dodecanol, éster diglicidílico del ácido hexahidroftálico, éter triglicidílico de trimetilolpropano, carboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetil-3,4-epoxiciclohexano, triglicidil-p-aminofenol, N,N,N,N-tetraglicidil-4,4-metilenbisbencilamina o sus mezclas. Con mayor preferencia, la resina epoxi de la presente invención se selecciona de resina epoxi bisfenol A o resina epoxi bisfenol F. Las características de estos dos tipos de ligantes son las más adecuadas para los productos pretendidos. Además, permiten el uso de diluyentes reactivos de tipo resistente a altas temperaturas.
En una modalidad, la resina epoxi tiene un peso equivalente de 100 a 1500 g/eq, preferentemente de 120 a 700 g/eq y con mayor preferencia de 450 a 500 g/eq.
En otra modalidad, la resina epoxi es una epoxi con un contenido de grupos epoxi de 2000-2220 mmol/kg y una masa molar de epoxi de 450-500 g/Eq.
En una modalidad, la cantidad de epoxi en peso de la formulación es del 18 al 30 %. Preferentemente, la cantidad de epoxi en peso de la formulación es de 15 a 30 %. Con la máxima preferencia, la cantidad de epoxi en peso de la formulación es de 15 a 23 %.
Una amplia gama de iminas y bases de Mannich están disponibles comercialmente. También están disponibles comercialmente enaminas y aldiminas. También se pueden sintetizar las iminas, las enaminas, las aldiminas y las bases de Mannich adecuadas con procedimientos conocidos.
En una modalidad, la base de Mannich es el producto de reacción entre un aldehído, tales como el formaldehído, y una amina secundaria, tales como la dietanolamina, en un ambiente ácido débil disuelto en un solvente orgánico, como la metiletilcetona, como se muestra en la figura 4:
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Figura 4.
En otra modalidad más, la base de Mannich es Ancamine 1110 (Airproducts), es decir, dimetilaminometilfenol como ingrediente activo, como se muestra en la figura 5:
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Figura 5.
En otra modalidad más, la base de Mannich se selecciona de D.E.H™613, D.E.H™614, D.E.H™615, D.E.H™618, D.E.H™619 y D.E.H™620, o sus mezclas, disponibles comercialmente de la compañía DOW.
El propulsor puede ser cualquier propulsor adecuado conocido en la técnica. Preferentemente, el propulsor se selecciona de un grupo que consiste en el éter dimetílico, el propano, el butano, el isobuteno, el nitrógeno, el óxido de dinitrógeno, 1,1,1,2-tetrafluoretano o sus mezclas. Con la máxima preferencia, el propulsor es éter dimetílico. La formulación de aerosol de dos componentes puede comprender además cualquier aditivo adicional adecuado, tales como colorantes, pigmentos de color y aceleradores de curado. Los colorantes y pigmentos de color preferidos son óxido de hierro (II), óxido de hierro (III), verde ftalo, óxido de titanio (II) y negro de humo.
La resina epoxídica, la resina de poliuretano, la imina, la enamina, la aldimina y la base de Mannich, el solvente, el propulsor y cualquier aditivo adicional típicamente necesitan estar totalmente libres de agua. En la presente invención, debido a la adición de un ácido débil a la formulación, este requisito no es tan estricto. Los precursores pueden estar adecuadamente libres de agua pero la formulación de la presente invención tolera una cantidad moderada de agua presente.
En una modalidad, la formulación contiene además agua (libre). La cantidad de agua es preferentemente inferior a 2500 ppm, con mayor preferencia inferior a 2000 ppm, usualmente inferior a 600 ppm. En un ambiente húmedo, el contenido de agua incluido en una formulación de la atmósfera circundante puede ser de hasta 250 ppm en dependencia de la temperatura y la humedad relativa. Mientras que, el grado variable de los precursores que se usan puede llevar considerablemente más agua a la formulación sin usar ningún tratamiento previo, como hasta 2000 ppm.
Los inventores descubrieron que la reacción del precursor de endurecedor de base de Mannich reversible con agua descrita anteriormente que da como resultado una amina y una cetona se puede modificar mediante el uso de la adición de un ácido débil a la mezcla de reacción. Cuando está presente un ácido débil, como el ácido carboxílico, el equilibrio de la reacción se desplaza hacia el lado del precursor de endurecedor, como se muestra en la figura 6 para la reacción 22a:
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Reacción 22a.
Ahora el equilibrio favorece la presencia del precursor de endurecedor en lugar de la formación de amina. Mediante el ajuste de la cantidad y el tipo del ácido débil a añadir, el equilibrio de la reacción de formación de amina se puede ajustar para favorecer la presencia del precursor de endurecedor. La cantidad de ácido débil depende del valor del pKa del ácido.
Cuando la cantidad de agua aumenta considerablemente, es decir, las gotas pulverizadas de la formulación en aerosol que tienen un tamaño de partícula muy pequeño, de 75-100 micrómetros, se exponen a las condiciones ambientales y se ponen en contacto con la humedad ambiental, el equilibrio finalmente se desplazará para favorecer la formación de la amina. Además, la evaporación del ácido débil favorecerá aún más la reacción hacia la formación de la amina que potenciará la reacción con los grupos epoxi del aglutinante.
Preferentemente, el ácido débil se selecciona del grupo que consiste en ácidos carboxílicos.
En una modalidad, el ácido débil a aplicar comprende ácido fórmico (ácido metanoico) HCOOH (pKa=3,8), ácido acético (ácido etanoico) CH3COOH (pKa=4,7), ácido propiónico (ácido propanoico) CH3CH2COOH (pKa=4,9), ácido butírico (ácido butanoico) CH3CH2CH2COOH (pKa=4,8), ácido valérico (ácido pentanoico) CH3CH2CH2CH2COOH (pKa=4,8), ácido caproico (ácido hexanoico) CH3CH2CH2CH2CH2COOH (pKa=4,9), ácido oxálico (ácido etanodioico) (COOH)(COOH) (pKa=1,2), ácido láctico (ácido 2-hidroxipropanoico) CH3CHOHCOOH (pKa=3,9), ácido málico (ácido 2-hidroxibutanodioico) (Co OH)CH2Ch Oh (COOH) (pKa=3,4), ácido cítrico (ácido 2-hidroxipropano-1,2,3-tricarboxílico) CH2(COOH)COH(COOH)CH2(COOH) (pKa=3,1), ácido benzoico (ácido bencenocarboxílico o ácido fenilmetanoico) C6H5COOH (pKa=4,2) o ácido carbónico (ácido hidroximetanoico) OHCOOH o H2CO3(pKa=3,6). Preferentemente, el ácido débil es ácido acético, ácido benzoico, ácido propiónico o sus mezclas, ya que estos son los ácidos débiles más eficaces para los precursores de endurecedor preferidos de la presente invención.
En una modalidad, el ácido débil es ácido propiónico.
En otra modalidad, el ácido débil es ácido acético. El ácido acético tiene la ventaja de que es un líquido volátil que se evapora fácilmente cuando se pulveriza.
En otra modalidad más, el ácido débil es ácido benzoico. Este ácido es un sólido que facilita la manipulación en la preparación.
La cantidad de ácido depende del valor de pKa del ácido, cuanto mayor es la pKa, se requiere menos ácido.
Preferentemente, la cantidad de ácido débil que se añade a la formulación de la presente invención es del 0,1 al 10 % en peso (p/p) de la formulación en aerosol de dos componentes, preferentemente del 0,2 al 5,0 %, con mayor preferencia del 0,25 % al 2,0 %. La cantidad de ácido débil que se usa depende del tipo de ácido, del valor de pKa, y el precursor de endurecedor que se selecciona.
En una modalidad, la formulación de acuerdo con la presente invención contiene 8-45 %, preferentemente aproximadamente 20 % en peso de aglutinante epoxi con un peso equivalente de 120-800, preferentemente 475, que es preferentemente un aglutinante epoxi de bisfenol; y 1,5-35 % en peso, preferentemente alrededor de 3,2 % en peso del endurecedor, que es preferentemente el producto de reacción de isoforonadiamina y metilisobutilcetona; y 10-30 % en peso, preferentemente alrededor de 18,3 % en peso de solvente, que es preferentemente 1-metoxi-2-propanol; y 10-30 % en peso, preferentemente alrededor de 16,8 % en peso de solvente adicional, que es preferentemente butanon-2; y 0,5-3 % en peso, preferentemente alrededor de 1,7 % del ácido débil, que es preferentemente ácido acético; y 25-45 % en peso, preferentemente alrededor de 40 % en peso de propulsor, que es preferentemente éter dimetílico. Esta composición es especialmente adecuada como capa transparente resistente al combustible, al agua y a los productos químicos.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un método para producir una formulación en aerosol de dos componentes como se muestra anteriormente, en donde la formulación se prepara en condiciones ambientales. El método proporciona además el aumento de la estabilidad de almacenamiento y la vida útil de una formulación de aerosol de dos componentes cuando se almacena en una lata de aerosol de una sola cámara.
Por condiciones ambientales se entiende condiciones ambientales regulares que típicamente comprenden vapor de agua, cuya cantidad depende de la temperatura y la humedad, y agua que se origina a partir de productos químicos precursores.
Típicamente, la estabilidad sin el ácido y cuando se prepara en condiciones sin agua mediante el uso de precursores sin agua es de unas pocas semanas o meses. Y especialmente, si quedan restos de agua en la lata, la estabilidad de la formulación disminuye rápidamente. La formulación de la presente invención es estable al menos durante un año, con una elección preferida de precursores al menos hasta 3 años. La lata se puede reusar varias veces sin que disminuya la estabilidad durante el almacenamiento.
Además, en el método de la presente invención, la preparación de la formulación se puede realizar bajo condiciones ambientales, lo que simplifica considerablemente la fabricación, ya que no es necesario aplicar gases de protección ni agentes secantes. No es necesaria una atmósfera de nitrógeno para prevenir la contaminación por exceso de agua. En el método de preparación de acuerdo con la presente invención simplemente se crea una formulación débilmente ácida mediante adición de una pequeña cantidad adecuada de ácido débil, se previene así las reacciones inmediatas de los precursores de endurecedor con la humedad.
En una modalidad, la formulación de la presente invención se prepara al mezclar primero los productos químicos que forman el recubrimiento que comprenden la resina de poliuretano y la posible resina epoxi, y el precursor de endurecedor y el ácido débil que tiene el valor del pKa en el intervalo de 1,2 a 5,2. La mezcla que se obtiene se dirige a una lata de una sola cámara. Subsecuentemente, el propulsor se introduce en la lata, y la lata se sella, y queda listo para su uso.
En una modalidad, cuando los productos químicos que forman el recubrimiento comprenden una resina auxiliar o solvente, el ácido débil se disuelve primero en el solvente, la resina auxiliar o sus mezclas, después de lo cual se introduce al menos un mejorador de resina, es decir, resina primaria en esta mezcla. Subsecuentemente, se le introduce al menos un precursor de endurecedor.
En una modalidad, los solventes, si hay más de uno, primero se mezclan entre sí. Subsecuentemente, se introduce el ácido y se mezcla con los solventes. El primario y opcionalmente el aditivo de resina auxiliar(s) se introducen en la mezcla después de lo cual se introduce el precursor de endurecedor(s).
Preferentemente, después de introducir todos los compuestos de los productos químicos que forman el recubrimiento en la formulación, se mezcla durante un período breve, como 15 min por 1000 l de formulación, antes de dirigir la mezcla a las latas y sellar las latas. Si es posible, se debe prevenir la exposición excesiva al ambiente. En otro aspecto más, la presente invención proporciona una lata de aerosol que contiene la formulación de aerosol de dos componentes descrita anteriormente.
El recipiente mecánico, la lata de aerosol, que también se denomina lata de aerosol o lata de aerosol, puede ser cualquier lata de aerosol convencional conocida en la técnica. Preferentemente, lata de aerosol es una lata de aerosol convencional que tiene una sola cámara.
La lata de aerosol puede ser una lata de aerosol de dos cámaras, comúnmente se usa para formulaciones de aerosol de dos componentes. En la lata de aerosol de 2 cámaras, los precursores de endurecedor están en una cámara y la resina de poliuretano y la posible resina epoxi en una cámara separada. En este caso, los precursores de endurecedor y la resina epoxi se unen en un sitio dentro de la lata donde está presente un ambiente de ácido débil. Cuando se unen los precursores de endurecedor y la resina de poliuretano y la posible resina epoxi pueden permanecer durante un tiempo extendido en dicho sitio sin que se formen compuestos endurecedores de poliuretano (o epoxi).
En la lata de aerosol que tiene una sola cámara, todos los componentes de la formulación están en la misma cámara. Ejemplos de latas de aerosol de una sola cámara son las latas de paredes rectas y con cuello.
El material de la lata de aerosol es a base de metal, por ejemplo, la lata de aerosol está hecha de aluminio u hojalata.
Las latas de aerosol están disponibles comercialmente en una diversidad de diámetros, alturas, volúmenes de llenado, volúmenes de borde y presiones. En cuanto a la forma, hay una amplia gama de variaciones disponibles. Se aplican disposiciones especiales para las latas de aerosol, especialmente de metal. Estas disposiciones se conocen bien por los expertos en la técnica. Las disposiciones especiales definen, por ejemplo, las capacidades totales de las latas de aerosol, las presiones de las latas de aerosol, el volumen de la fase líquida, etc.
Un ejemplo de tal disposición es, en Europa, "La Directiva de Equipos a Presión" (97/23/EC) junto con: las directivas relacionadas con recipientes a presión simples (2009/105/eC), equipos a presión transportables (99/36/EC) y dispensadores de aerosol (75/324/EEC); para un marco legislativo adecuado a nivel europeo para equipos sujetos a riesgo de presión.
Las latas de aerosol están disponibles comercialmente, por ejemplo, de la compañía G. Staehle GmbH u. Co. KG, Alemania.
En una modalidad, el aerosol puede contener adicionalmente una o varias bolas mezcladoras, preferentemente dos bolas mezcladoras, que mejoran la mezcla de la formulación de aerosol de dos componentes cuando se agita la lata antes de que se pulverice. Las bolas mezcladoras, también denominadas bolas agitadoras o guisantes, se conocen bien y se usan comúnmente en la técnica.
La formulación en aerosol de dos componentes de la presente invención se puede envasar en una lata de aerosol con procedimientos conocidos.
En una modalidad, primero se mezclan una resina de poliuretano, una posible resina epoxi, un ácido débil y un solvente. Opcionalmente, se añaden a la mezcla pasta de color u otros aditivos y su mezcla continua. El precursor de endurecedor (para la resina de poliuretano y también la posible resina epoxi) se añade a la mezcla y su mezcla continua. La mezcla que se obtiene se dispensa en una lata de aerosol de 1 cámara con una máquina de llenado de líquidos. Se pueden añadir bolas de agitación, se coloca una válvula en la lata y se remacha en la lata. La lata se rellena finalmente con una cantidad adecuada de propulsor licuado a través de la válvula. Se coloca un actuador en la válvula y la lata está lista para su uso. Todos estos procedimientos se pueden realizar en condiciones ambientales.
La válvula puede ser cualquier válvula de lata de aerosol común que se usa en la técnica. Las válvulas de latas de aerosol adecuadas están disponibles comercialmente, por ejemplo, de la compañía Aptar GmbH, Alemania.
El actuador puede ser cualquier actuador común que se usa en la técnica. Los actuadores adecuados están disponibles comercialmente. Un ejemplo de dicho actuador es Aptar W2AX de la compañía Aptar GmbH, Alemania. Además de la aplicación de ácido débil, el tiempo entre la mezcla y el llenado de la formulación en un aerosol debe ser lo más breve posible con el fin de prevenir la contaminación innecesaria del agua.
En una modalidad, los productos químicos precursores se tratan para eliminar el exceso de agua antes de la aplicación a la formulación.
Cuando la formulación de aerosol de dos componentes se pulveriza desde una lata de aerosol, debe haber una cantidad suficiente de agua, tal como humedad, presente en el ambiente circundante para que el precursor de endurecedor reaccione eficientemente con el agua para formar la amina.
Preferentemente, la temperatura del ambiente durante la pulverización debe ser de manera que la formulación de aerosol de dos componentes sea lo suficientemente viscosa para que se pulverice. Con mayor preferencia, la temperatura es de 10 a 50 °C, con la máxima preferencia de 15 a 35 °C, e incluso de 17 a 27 °C.
En una modalidad, la formulación de aerosol de dos componentes se usa en aplicaciones subacuáticas. La presión dentro de la lata se ajusta para superar la presión ambiental. Preferentemente, se usan aditivos de desplazamiento de agua para asegurar un contacto suficiente de la pintura en aerosol con la superficie a recubrir.
Las combinaciones de resina de poliuretano, resina epoxi y/o amina que se forman se curan a temperatura ambiente. En una modalidad, el curado se acelera mediante calentamiento, con temperaturas de hasta 75 °C.
El patrón de pulverización, cuando la formulación de aerosol se pulveriza desde una lata de aerosol, es una fina niebla de gotitas de aerosol que forman una película sobre la superficie que se pulveriza. El patrón de rociado puede ser plano, como un pulverizador en abanico, o redondo, en dependencia del actuador.
En una modalidad, el pulverizador dará una película seca de aprox. 15-20 |jm después de 1 capa transversal, con una dureza persoz de al menos 180 seg. La capa de recubrimiento se seca al polvo después de 15 min, se seca al tacto después de 30 min, y se endurece lo suficiente después de 24 h.
Más particularmente, se proporciona el uso de la lata de aerosol como se define anteriormente para aplicar recubrimientos y adhesivos.
En una modalidad, la formulación de aerosol de dos componentes de la presente invención y el método para su preparación se usa para proporcionar una capa transparente.
En una modalidad, la lata de aerosol se usa para rociar capas base, capas de acabado, capas superiores, imprimaciones, capas coloreadas, barnices, lacas o adhesivos.
La lata de aerosol se puede usar para rociar adhesivos, imprimaciones, capas base, capas superiores, capas de acabado, capas coloreadas, barnices o lacas de alta calidad en cualquier aplicación adecuada, como aplicaciones industriales, automotrices, marinas, de la construcción y/o de pisos.
Los siguientes ejemplos no limitantes ilustrarán adicionalmente la presente invención.
Ejemplos
Las formulaciones 1-8 se basan en prepolímeros MDI, TDI, HDI, IPDI con NCO libre entre 6 y 25 % y prepolímeros de isocianato bloqueado con fenol.
Ejemplo de referencia 1
Se prepara una formulación de aerosol de dos componentes para la producción de aprox. 625 latas de aerosol con relleno de 400 ml.
Formulación
Componente 1: Epikote 1001-x-75 (resina epoxi en xileno); 113,7 kg; de la compañía Momentive Specialty Chemicals, Países Bajos.
Componente 2: Epicure 3502 (precursor de endurecedor: producto de reacción de etilendiamina y metilisobutilcetona); 9,3 kg; de la compañía Momentive Specialty Chemicals, Países Bajos.
Componente 3: Metiletilcetona; 7,8 kg; de la compañía Brenntag NordicOy, Finlandia.
Componente 4: Xileno; 23,6 kg; de la compañía Brenntag Nordic Oy, Finlandia.
Componente 5: Éter dimetílico; se añade por lata 96,6 g; de la compañía Dupont de Nemours, Países Bajos. Componente 6: ácido acético, 6,86 g; alrededor del 2 % en peso; de Taminco
Mezcla y relleno
A un barril de 200 I se le añaden los componentes 1, 6, 3 y 4, por este orden, bajo condiciones ambientales. La mezcla se mezcló con un mezclador normal (no de alto cizallamiento) durante menos de 15 minutos. Se añadió el componente 2 a la mezcla y se mezcló durante 15 minutos más hasta que la mezcla fue homogénea y no se separó. Se usó una lata de aerosol de hojalata de tres piezas (una lata de aerosol de 1 cámara) sin recubrimiento interior. Las dimensiones de la lata eran: diámetro 65 mm; altura 157 mm; Llenado de 400 ml (520 ml de volumen lleno). El proveedor de la lata fue G. Staehle GmbH u. Co. KG, Alemania.
Se añadieron dos bolas mezcladoras a la lata y la lata se rellenó con 247,1 g de la mezcla que se prepara que contiene los componentes 1, 6, 3, 4 y 2 con una máquina de llenado de líquidos.
Se colocó en la lata una válvula de aerosol (disponible comercialmente de Aptar GmbH, Alemania). Las especificaciones de la válvula fueron: Aptar: copa hojalata, vástago 0,50 mm, carcasa 2,4 mm, VPH 0,45 mm, junta interior: clorbutilo, exterior: junta n-buna sh 85.
Se remachó la válvula sobre la lata y se comprobó el remache con un equipo de medición de remache de la compañía Kroeplin, Peso 27,2 mm, Profundidad 5,10 mm.
La lata cerrada se rellenó con éter dimetílico de propulsor licuado (componente 5) 96,6 g. Se colocó un actuador (Aptar W2AX de la compañía Aptar) en la válvula, después de lo cual la lata se rellenó con la formulación estaba listo para usar.
Ejemplo de referencia 2
Todos los compuestos de la formulación en aerosol se añaden a una lata de aerosol de la siguiente manera: componentes principales: resina de poliuretano, endurecedor precursor de resina de poliuretano, ácido débil (ácido benzoico), solventes (acetona y metiletilcetona, éter monometílico de propilenglicol, xileno) se añaden a la lata. El propulsor (DME) se mezcla en la formulación de aerosol y luego se sella la lata.
Ejemplo 1
Capa transparente de alto brillo
Ejemplo 1
Todos los compuestos de la formulación de aerosol se añadieron a una lata de aerosol como se muestra en el ejemplo de referencia 1 o 2. Se añadió a la lata HDI, endurecedor precursor de resina de poliuretano, ácido débil (ácido benzoico), solventes (acetona, metiletilcetona, éter monometílico de propilenglicol, xileno). Se mezcló propulsor (DME) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
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El contenido de agua de la formulación de aerosol dentro de la lata fue de 6285 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (Karl Fischer). Adicionalmente, se proporcionó agua a la dispersión de aerosol con (éter dimetílico) DME. El contenido de agua de éter dimetílico se calculó de acuerdo con el certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Propiedades superficiales de la pintura pulverizada
Adhesión a la superficie de Ferro 865 psi
Dureza 185 pendels Koenig
Brillo 100 %
Completamente seco y resistente a productos químicos 10 min
Ejemplo 2
Capa transparente de alto brillo
Todos los compuestos de la formulación en aerosol se añadieron a una lata de aerosol como en el ejemplo 1 o el ejemplo de referencia 1. Componentes principales: Se añadieron a la lata de aerosol MDI, endurecedor precursor de resina de poliuretano, ácido débil (ácido benzoico), solventes (acetona, metiletilcetona, éter monometílico de propilenglicol). Se mezcló propulsor (DME) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
Figure imgf000023_0002
El contenido de agua de la formulación de aerosol dentro de la lata fue de 6252 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (Karl Fischer). Adicionalmente, se proporcionó agua a la dispersión de aerosol con (éter dimetílico) DME. El contenido de agua de éter dimetílico se calculó de acuerdo con el certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Propiedades superficiales de la pintura pulverizada
Adhesión a la superficie de Ferro 848 psi
Dureza 202 pendels Koenig
Brillo 100 %
Completamente seco y resistente a productos químicos 5 min.
Ejemplo 3
Capa superior de color:
Todos los compuestos de la formulación en aerosol se añadieron a una lata de aerosol como en los ejemplos 1-2 (componentes principales: Se añadieron MDI, endurecedor precursor de resina de poliuretano, pigmento (óxido de hierro), ácido débil (ácido acético), solventes (acetona, metiletilcetona) a la lata de aerosol. Se mezcló propulsor (DME) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
Figure imgf000024_0001
El contenido de agua de la formulación de aerosol dentro de la lata fue de 8963 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (Karl Fischer). Adicionalmente, se proporcionó agua a la dispersión de aerosol con (éter dimetílico) DME. El contenido de agua de éter dimetílico se calculó de acuerdo con el certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Propiedades superficiales de la pintura pulverizada
Adhesión a la superficie de Ferro 852 psi
Dureza 199 pendels Koenig
Brillo 100 %
Completamente seco y resistente a productos químicos 8 min.
Ejemplo 4
Imprimación gris
Todos los compuestos de la formulación en aerosol se añadieron a una lata de aerosol como en los ejemplos 1-3 (componentes principales: TDI bloqueado, endurecedor precursor de resina de poliuretano, ácido débil (ácido propiónico), pigmentos (TiO2, negro de humo), relleno (sílice calcinada), solventes (acetona y metiletilcetona, éter monometílico de propilenglicol)). Se mezcló propulsor (DME) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
Figure imgf000025_0001
Propiedades superficiales de la pintura pulverizada
Adhesión a la superficie de Ferro 952 psi
Dureza 222 pendels Koenig
Mate
Completamente endurecido 8 min. después de 10 min lijable
Ejemplo 5
Productos: capa transparente
Todos los compuestos de la formulación de aerosol se añadieron a una lata de aerosol como en los ejemplos 1-4 (componentes principales: MDI o HDI, endurecedor precursor de resina de poliuretano (oxazolidina), ácido débil (ácido benzoico), solventes (acetona, metil propil éter)). Se mezcló propulsor (DME) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
Figure imgf000025_0002
El contenido de agua de la formulación de aerosol dentro de la lata fue de 6458 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (Karl Fischer). Adicionalmente, se proporcionó agua a la dispersión de aerosol con (éter dimetílico) DME. El contenido de agua teórico de éter dimetílico se calculó de acuerdo con el certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Propiedades superficiales de la pintura pulverizada
Película seca de color Unidades Hazen < 10 (muy transparente y sin color)
Brillo: 100 % (medir ángulo 60°)
Adhesión >950 psi
Resistencia al rayado: prueba de lápiz H6: aprobado
Dureza pendel Konig: >200 pendels
Resistencia a los solventes: Muy buena
resistencia alcalina: muy buena
resistencia a los ácidos. buena.
resistencia a UV. muy buena.
Esta formulación se puede ajustar mediante el uso de más o menos MDI o HDI, por supuesto, en equilibrio con la cantidad que se calcula de oxazolidina en este caso: peso eq. de oxazolidina X 100/peso eq. de aglutinante = 86X100/380 = 22,6 partes de oxazolidina por 100 partes de aglutinante.
formulación de pintura que se colorea
Todos los compuestos de la formulación de aerosol se añadieron a una lata de aerosol como en los ejemplos 1-5 (componentes principales: MDI o HDI, endurecedor precursor de resina de poliuretano (oxazolidina), ácido débil (ácido benzoico), solventes (acetona, metil propil éter)). Se mezcló propulsor (DME) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
Figure imgf000026_0001
El contenido de agua fue de 6005 ppm (calculado sobre el contenido total que se mide sin propulsor (método de Karl Fischer) con la adición del contenido de agua teórico del propulsor dado en TDS del proveedor)
Propiedades superficiales de la pintura pulverizada
Brillo: 96 % (ángulo de medida 60°)
Adhesión >950 psi
Resistencia al rayado: prueba de lápiz H6: aprobado
Dureza pendel Konig: >200 pendels
Resistencia a los solventes: Muy buena
Resistencia alcalina: muy buena
Resistencia a los ácidos. buena.
resistencia a UV. muy buena.
Esta formulación se puede ajustar mediante el uso de más o menos MDI o HDI, por supuesto, en equilibrio con la cantidad que se calcula de oxazolidina en este caso: peso eq. de oxazolidina X 100/peso eq. de aglutinante = 122X100/380 = 32,1 partes de oxazolidina por 100 partes de aglutinante.
Mediante el uso de una variedad de pastas de diferentes colores se puede hacer cualquier color.
Ejemplo 7
Blanco de alto brillo a base de fenol-TDI sustituido/ epoxi
Todos los compuestos de la formulación en aerosol se añadieron a una lata de aerosol como en los ejemplos anteriores. Componentes principales: TDI modificado con epoxi y resina epoxi, endurecedor precursor de poliuretano/resina epoxi (cetimina, ácido débil (ácido benzoico), solventes (acetona, metil propil éter)). Se mezcló propulsor (DME) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
Figure imgf000026_0002
Ejemplo 8
Capa transparente a base de fenol sustituido-TDI de alto brillo/ Epoxi
Todos los compuestos de la formulación en aerosol se añadieron a una lata de aerosol como en los ejemplos anteriores. Componentes principales: TDI modificado con epoxi, endurecedor precursor de resina de poliuretano/epoxi (ocetimina), ácido débil (ácido benzoico), solventes (acetona, metil propil éter). Se mezcló propulsor (d Me ) en una lata de aerosol y luego se selló la lata.
Figure imgf000027_0002
Ejemplo 9
Al fabricar y mezclar la pintura en condiciones ambientales normales, la pintura recogerá entre 2000 y 8000 ppm de agua (0,2-0,8 %) del aire (que se analiza por el método de Karl Fischer)
Esto significa que el producto final sellado dentro de la lata de aerosol puede contener entre 0 y 10000 ppm (= 0­ 1 %) de agua. Esto significa para un aerosol de 400 ml (densidad de contenido aprox. 0,75 gr/ml) entre 0 y 3 gr de agua.
El rendimiento y la vida útil del producto han sido probados con estas cantidades de agua y no muestran defectos en la estabilidad y el rendimiento después de pruebas aceleradas que corresponden a una vida útil de aprox. 3 años. Los endurecedores precursores en otros 10 ejemplos se deben dividir en 2 grupos.
Endurecedores precursores que forman una amina después de que se hidrolizan: imina, cetimina, aldimina, base de Shiff, base de Mannisch, etc. Estos se usarán en la reacción de curado de poliuretanos a partir de resinas de poliuretano.
Los endurecedores precursores que primero se hidrolizarán para formar iminas. Estas iminas luego se hidrolizarán para formar una amina que reaccionará con el prepolímero mediante la formación de una urea. A este grupo pertenecen los azoles, preferentemente los oxazoles tales como las oxazolidinas, para formar un endurecedor con grupos amina y alcohol después de la hidrólisis. Estos formarán en una reacción de curado una mezcla de poliuretano y urea a partir de resinas de poliuretano.
En los ejemplos 10-14 se han dado formulaciones a base de prepolímeros MDI, TDI, HDI, IPDI con NCO libre entre 6 y 25 % y prepolímeros de isocianato bloqueado con fenol. Estos se prepararon como se muestra en los ejemplos de referencia 1 y 2, así como también en los ejemplos 1-9.
Ejemplo 10
Capa transparente de alto brillo
Figure imgf000027_0001
Contenido de agua 6285 ppm después de mezclar intensamente bajo condiciones ambientales (karl fisher) contenido de agua éter dimetílico del certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Secado al polvo aproximadamente 20 min
Adhesión a la superficie de Ferro 834 psi (después de 8 días)
Dureza 173 pendels Koenig (después de 8 días)
brillo 100 %
completamente seco y resistente a productos químicos 120 min
Ejemplo 11
Capa transparente de alto brillo
Figure imgf000028_0002
Contenido de agua 6285 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (karl fisher)+ contenido de agua dimetil éter del certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Secado al polvo aproximadamente 20 min
Adhesión a la superficie de Ferro 865 psi
Dureza 185 pendels Koenig
brillo 100 %
completamente seco y resistente a productos químicos 120 min
Ejemplo 12
Capa transparente de alto brillo
Figure imgf000028_0001
Contenido de agua 4250 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (karl fisher) contenido de agua dimetil éter del certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Pruebas
Secado al polvo aproximadamente 20 min
Adhesión a la superficie de Ferro 848 psi
Dureza 202 pendels Koenig
brillo 100 %
completamente seco y resistente a productos químicos 120 min
Ejemplo 13
Capa superior de color:
Figure imgf000029_0001
Contenido de agua 8963 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (karl fisher) contenido de agua dimetil éter del certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Pruebas
Secado al polvo aproximadamente 23 min
Adhesión a la superficie de Ferro 852 psi
Dureza 199 pendels Koenig
brillo 100 %
completamente seco y resistente a productos químicos 120 min.
Ejemplo 14
Imprimación gris
Figure imgf000029_0002
Contenido de agua 2458 ppm después de mezclar intensamente en condiciones ambientales (karl fisher) contenido de agua dimetil éter del certificado de análisis que proporciona el proveedor.
Pruebas
secado al polvo aproximadamente 20 min
Adhesión a la superficie de Ferro 952 psi
Dureza 222 pendels Koenig
Mate
completamente endurecido 120 min y después de 180 min lijable
Ejemplo 15
Producto intermedio líquido para una formulación en aerosol.
Preparación de un lote de producto intermedio para aproximadamente 600 latas de aerosol de 400 ml
Barril mezclador 200 L
Se añaden las siguientes cantidades al barril mezclador:
alcohol bencílico 1,6902 kg
Aditivo antiespumante 0,7512 kg
Acetona 51,8891 kg
Metoxipropiléter 9,3900 kg
precursor de endurecedor 8,1581 kg
aditivo de flujo 0,1878 kg
aditivo deslizante 0,1878 kg
Solvesso 100 (100 % solvente aromático) 3,7560 kg
Xileno 22,5360 kg
Estos ingredientes se mezclarán con una batidora (velocidad de rotación ac 800 rpm)
Ácido carboxílico 1,1750 kg
Después de añadir el ácido carbólico, la mezcla se mezclará durante aproximadamente 5 min (800 rpm)
Aglutinante epoxi 9,6259 kg
Prepolímero de poliuretano (HDI) 13,6159 kg
Después de añadir los aglutinantes, el total se mezclará durante aproximadamente 5 min (800 rpm)
Después de esta mezcla, el producto está listo para que se dispense en una lata de aerosol, para cerrar con una válvula y llenar hasta 400 ml con el propulsor licuado. El ejemplo que se menciona anteriormente se basó en los siguientes principios:
- los solventes se dispensan en un barril, se añaden aditivos de pintura, la cantidad de agua presente se define al tomar una muestra de la presencia de agua con el método de Karl Fisher que se basa en la cantidad exacta de agua, la cantidad necesaria de endurecedor precursor se calcula para hacer reaccionar el agua y dar una cantidad restante de endurecedor precursor que es suficiente para dar un endurecimiento completo del aglutinante. El endurecedor precursor se añade a la mezcla de solvente / aditivo y se agita suavemente durante aproximadamente 2 min. Después de 20 min se analiza una muestra para comprobar que toda el agua que ha reaccionado ya no está presente como agua en la mezcla. En base a la cantidad de agua que se mide al principio, se calcula la sobredosis del endurecedor precursor y también se obtiene la cantidad de producto restante (que contiene amina).
La cantidad de ácido carbólico necesaria para hacer reaccionar la amina a un carboxilato de amonio. Después de añadir el ácido carbólico, la mezcla se agita suavemente durante aproximadamente 10 min. Los aglutinantes se pueden añadir a una mezcla de solvente/aditivo/endurecedor precursor/aminocarboxilato libre de agua. El alcohol libre que se forma en la hidrólisis del endurecedor precursor se va a usar como terminador del monómero HDI altamente reactivo del aglutinante pu. Después de agitar esta mezcla suavemente durante aproximadamente 5 minutos, el producto está listo para que se dispense en una lata de aerosol, que se cierre con una válvula y se rellene con el propulsor.
En el caso de acabados coloreados, los colorantes se añadirán a la mezcla junto con los aglutinantes.

Claims (38)

  1. REIVINDICACIONES
    Un método para preparar una dispersión formadora de pintura que tiene una vida útil extendida, en una lata de aerosol sellada y presurizada, dicha dispersión previene la formación de compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor, mediante
    la introducción en dicha lata de una dispersión formadora de pintura que contiene después de cerrar la lata: un propulsor licuado, las resinas de poliuretano en una cantidad, el precursor de endurecedor de dichas resinas de poliuretano en una cantidad y las cetonas;
    en donde el agua libre en cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10 000 ppm, preferentemente en el intervalo de 1-6000 ppm, se ha introducido en dicha lata junto con otros productos químicos formadores de dispersión de pintura antes de sellar la lata; y
    en donde dichos precursores de endurecedor de poliuretano se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, una aldimina, un azol, preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina y sus mezclas, caracterizado por ello, que
    - las resinas de poliuretano se seleccionan del grupo compuesto por prepolímeros de MDI, HDI, IPDI, TDI y TDI bloqueado con fenol, en donde
    - la dispersión formadora de pintura contiene además un ácido débil, como catalizador, para prevenir la formación de los endurecedores de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano en donde
    - el ácido débil, se selecciona del grupo que tiene un valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9, preferentemente 1,2-5,2 y la cantidad de dicho ácido débil está en el intervalo de 0,01 -10 % y se ajusta de manera que catalice la reacción (2; 2a1) al desplazar el equilibrio de la reacción reversible (2a; 2a1), en rutas alternativas A o B, entre el agua libre presente en dicha dispersión y el precursor de endurecedor de poliuretano hacia la formación de dicho precursor de endurecedor de poliuretano inicial:
    Ácido débil
    A) Endurecedor de Cetona <-> Precursor de endurecedor de poliuretano H2O (agua libre) (2a; 2a1) poliuretano
    o
    B) Azol H2O —► Endurecedor de poliuretano (2b)
    Ácido débil
    Endurecedor de poliuretano+Cetona ► Precursor de endurecedor de poliuretano H2O (agua libre) (2a; 2a1)
    y en donde dicho endurecedor de poliuretano es un compuesto con al menos una amina y posiblemente también con una funcionalidad hidroxilo y en donde dicha reacción reversible (2; 2a1) tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata sellada, de manera que la cantidad de agua libre (W1) no cambia y permanece entre 1-10000 ppm, preferentemente 1-6000 ppm entre dos usos sucesivos de la lata.
    Un método para preparar una dispersión formadora de pintura que tiene una vida útil extendida, en una lata de aerosol sellada y presurizada, dicha dispersión previene la formación de compuestos endurecedores a partir de precursores de endurecedor al
    introducir en dicha lata una dispersión formadora de pintura que contiene después de sellar la lata: un propulsor licuado, las resinas de poliuretano en una cantidad de resinas epoxi en una cantidad W4, un precursor de endurecedor en una cantidad de dichas resinas de poliuretano y precursores de endurecedor de dichas resinas epoxi en una cantidad y cetonas; y
    en donde el agua libre en una cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10 000 ppm, preferentemente 1-6000 ppm, se introduce en dicha lata junto con dichos otros productos químicos formadores de dispersión de pintura antes de sellar la lata; y
    en donde dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, un oxazol, preferentemente una oxazolidina, una aldimina y sus mezclas, caracterizado por ello, que - las resinas de poliuretano se seleccionan del grupo compuesto por prepolímeros de MDI, HDI, IPDI, TDI y TDI bloqueado con fenol, en donde
    - la dispersión formadora de pintura contiene además un ácido débil, como catalizador, para prevenir la formación de endurecedores de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y la formación de endurecedores de epoxi a partir de dichos precursores de endurecedor de epoxi, en donde dicho endurecedor de poliuretano es un compuesto con al menos amina y posiblemente también una funcionalidad hidroxilo y el endurecedor de epoxi es un compuesto con funcionalidad amina, - el ácido débil, seleccionado del grupo que tiene un valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9, preferentemente 1,2-5,
  2. 2 y la cantidad de dicho ácido débil está en el intervalo de 0,01-10 % (p/p) de la dispersión y se ajusta para que catalice la reacción (2; 2a2), al desplazar el equilibrio de la reacción reversible (2; 2a2) entre el agua libre presente en dicha dispersión y el endurecedor de poliuretano y el endurecedor de epoxi hacia la formación de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi iniciales, en rutas alternativas A o B:
    Ácido débil
    Endurecedores de poliuretano y Cetona > Precursores de endurecedor de poliuretano y . |_|2q (agua libre) epoxi epoxi
    (2a; 2a2)
    o
    B) Azol H2O Precursor de endurecedor de poliuretano y precursor de
    endurecedor de epoxi (2b) y
    Ácido débil
    Endurecedor de poliuretano y endurecedor epoxi Cetona « — *■ Precursores de endurecedor de poliuretano y epoxi H2O (agua libre) (2a; 2a2);
    en donde dicha reacción reversible (2a; 2a2) tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata sellada de manera que la cantidad de agua libre no cambia y se mantiene entre 1-10 000 ppm, preferentemente 1-6000 ppm entre dos usos sucesivos de la lata.
  3. 3. El método definido en la reivindicación 1 o 2,caracterizado porque, el precursor de endurecedor de poliuretano y el posible precursor de endurecedor de epoxi es un compuesto de azol, preferentemente un compuesto de oxazol, con mayor preferencia una oxazolidina, una bis-oxazolidina o una benzoxazolidina y la reacción procede a través de la ruta B en la que el compuesto de azol se hidroliza primero para formar una imina en reacción (2b) y luego esta imina toma parte en la reacción reversible entre el(los) precursor(es) de endurecedor (imina) y el agua (2a).
  4. 4. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-3, caracterizado por ello, que durante todo el tiempo de retención de dicha dispersión formadora de pintura, la reacción reversible (2a) previene la formación de aminas de endurecedor de poliuretano y posibles hidroxilos de endurecedor de poliuretano a partir de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y mantiene la cantidad W1 de agua libre y la cantidad de dichas resinas de poliuretano y la cantidad de dichos precursores de endurecedor de poliuretano de dichas resinas de poliuretano constante entre dos usos sucesivos.
  5. 5. El método definido en las reivindicaciones 2-4, caracterizado por ello, que durante todo el tiempo de retención de dicha dispersión formadora de pintura, la reacción reversible (2a) previene también la formación de endurecedores de epoxi a partir de dichos precursores de endurecedor de epoxi, en donde el endurecedor de epoxi es un compuesto que tiene la funcionalidad amina, y mantiene la cantidad W1 de agua libre y la cantidad W4 de dichas resinas epoxi y la cantidad de dicho precursor de endurecedor de dichas resinas epoxi constantes entre dos usos sucesivos.
  6. 6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dispersión formadora de pintura incluye removedores de agua sólidos que se seleccionan del grupo de zeolita, carburo de calcio, carbón activado, sílice, alúmina activada, CaSO4, CaO, alcóxidos metálicos y arcilla a menos del 1 % p/p.
  7. 7. El método definido en la reivindicación 1 o 2, caracterizado por ello, que dicha reacción reversible (2a; 2a1 o 2; 2a2) tiene lugar siempre entre dos usos sucesivos de dispersión de formulación de pintura.
  8. 8. El método definido en la reivindicación 7, caracterizado por ello, que dicha reacción reversible (2a) permite un tiempo de retención de hasta 5 años, preferentemente de hasta 3 años.
  9. 9. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por ello, que después de almacenar dicha dispersión formadora de pintura durante un período de tiempo extendido de 0,5-3 años, la cantidad relativa W1 de agua libre a la cantidad de resinas de poliuretano y a la cantidad de precursores de endurecedor de dichas resinas de poliuretano son las mismas que en la dispersión inicial en una lata recién sellada.
  10. 10. El método definido en la reivindicación 1 o 2, caracterizado por ello, que el compuesto catalítico es un ácido débil, seleccionado del grupo que tiene un valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9, preferentemente 1,2-5,2.
  11. 11. El método definido en la reivindicación 10, caracterizado porque la cantidad del ácido débil es de 0,01 a 10 % en peso (p/p) de la dispersión, preferentemente de 0,1 a 5 %, con mayor preferencia de 0,25 a 2 %.
  12. 12. El método definido en la reivindicación 10 u 11, caracterizado por ello, que el ácido débil es un ácido carboxílico seleccionado del grupo compuesto por ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, ácido oxálico, ácido láctico, ácido málico, ácido cítrico, ácido benzoico y sus mezclas.
  13. 13. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones 8-10, caracterizado porque, el ácido débil comprende ácido propiónico, ácido acético, ácido benzoico o sus mezclas.
  14. 14. Un método definido en la reivindicación 1 o 2 para preparar una dispersión, en la lata de aerosol sellada y presurizada, cuya dispersión se prepara mediante la formación de una dispersión formadora de pintura a partir de los productos químicos formadores de pintura, cuyos productos químicos contienen resina de poliuretano y precursor de endurecedor de poliuretano y también posible resina epoxi y posible precursor de endurecedor de epoxi, ácido débil como catalizador, cetonas y un posible solvente orgánico al mezclar dichos productos químicos formadores de pintura y dirigir la mezcla que se obtiene a una lata de aerosol, y proporcionar el propulsor a la lata y sellar la lata o;
    sellar la lata y dirigir dicho(s) producto(s) químico(s) formador(es) de pintura dentro de la lata antes o después de sellar la lata por separado o en combinación entre sí, y proporcionar el propulsor dentro de la lata después de sellar la lata para obtener una dispersión formadora de pintura dentro de la lata;
    en donde junto con dichos productos químicos formadores de pintura presentes en la dispersión formadora de pintura también se introduce en dicha lata agua libre en la cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10000 ppm, preferentemente en el intervalo de 1-6000 ppm.
  15. 15. Un método definido en la reivindicación 1 o 2 para preparar una dispersión en la lata de aerosol sellada y presurizada mediante adición de una resina de poliuretano y un precursor de endurecedor de poliuretano y también una posible resina epoxi y un posible precursor de endurecedor de epoxi, en un compartimiento sellable separado dentro de la lata; añadir un ácido débil, una cetona y un posible solvente dentro de la lata; y proporcionar el propulsor dentro de la lata; sellar la lata;
    y juntar y mezclar productos químicos formadores de pintura, se incluyen también las cetonas, un ácido débil y un posible solvente dentro de un mismo sitio de la lata, para hacer una dispersión formadora de pintura dentro de la lata,
    en donde junto con dichos productos químicos formadores de pintura presentes en la dispersión formadora de pintura también se introduce en dicha lata agua libre en una cantidad W1 cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10000 ppm, preferentemente en el intervalo de 1-6000 ppm.
  16. 16. El método definido en la reivindicación 14 o 15, caracterizado porque, la resina de poliuretano se mezcla con el ácido débil, y con un solvente orgánico que contiene preferentemente cetona, y subsecuentemente se introduce el precursor de endurecedor de poliuretano en la mezcla.
  17. 17. El método definido en la reivindicación 1 para preparar una dispersión formadora de pintura en el lata de aerosol sellada y presurizada, en donde
    - se prepara primero una mezcla al mezclar los siguientes productos químicos entre sí: los aditivos de pintura, los aditivos de dispersión, los solventes, las cetonas, en donde junto con dichos productos químicos líquidos presentes en la mezcla también se mezcla agua libre en la cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10000 ppm, preferentemente en el intervalo de 1-6000 ppm luego
    - se hace reaccionar precursores de endurecedor de poliuretano, con el agua libre de la mezcla en donde dichos precursores de endurecedor de poliuretano se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, una aldimina, un azol, preferentemente un oxazol tal como un oxazolidina y sus mezclas,
    después de que sustancialmente toda el agua libre haya reaccionado con los precursores de endurecedor de poliuretano, se prepara una mezcla líquida mediante la adición de un ácido débil como un ácido carboxílico a dicha mezcla, para desplazar la reacción reversible (2a) en la ruta de reacción A o B para favorecer la formación de los precursores de endurecedor de poliuretano que se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, una aldimina, un azol, preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina y sus mezclas,
    Ácido débil
    Endurecedor de poliuretano+ Cetona «—► Precursor de endurecedor de h 2q (2a: 2a1) poliuretano
    - se dirige la mezcla líquida que se obtiene a una lata de aerosol, y se proporciona el propulsor y las resinas de poliuretano en la lata y se sella la lata para obtener una dispersión formadora de pintura dentro de la lata,
    - en donde en dicho método el ácido débil, seleccionado del grupo que tiene el valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9, preferentemente 1,2-5,2 y la cantidad de ácido débil es 0,01 -10 % (p/p) del peso de la dispersión y se adapta de manera que pueda
    catalizar primero la reacción reversible (2; 2a1) en la mezcla líquida al desplazar el equilibrio de la reacción reversible, entre el agua libre presente en dicha mezcla líquida y el precursor de endurecedor de poliuretano hacia la formación de dicho endurecedor de poliuretano inicial y también puede catalizar en segundo lugar la reacción reversible (2; 2a1) en la dispersión formadora de pintura al desplazar el equilibrio de la reacción reversible, entre el agua libre presente en dicha dispersión formadora de pintura y el precursor de endurecedor de poliuretano hacia la formación de dicho endurecedor de poliuretano inicial y
    - y en donde se puede añadir una cantidad adicional de precursor de endurecedor de poliuretano para preparar dicha mezcla líquida para reemplazar el precursor de endurecedor de poliuretano que se ha consumido por la reacción con el agua.
  18. 18. El método definido en la reivindicación 2 para preparar una dispersión formadora de pintura en la lata de aerosol sellada y presurizada, al
    - preparar primero la mezcla mediante la mezcla de los siguientes productos químicos entre sí: los aditivos de pintura, los aditivos de dispersión, los solventes, las cetonas, en donde junto con dichos productos químicos líquidos presentes en la mezcla también se introduce agua libre en la mezcla líquida en la cantidad W1, cuya cantidad W1 está en el intervalo de 1-10 000 ppm, preferentemente en el intervalo de 1-6000 ppm luego
    - hacer reaccionar los precursores de endurecedor de poliuretano y los precursores de endurecedor de epoxi, con el agua libre presente en la mezcla, en donde dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, una aldimina, un azol preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina y sus mezclas,
    después de que sustancialmente toda el agua libre haya reaccionado con los precursores de endurecedor de poliuretano y los precursores de endurecedor de epoxi, se prepara una mezcla líquida mediante la adición de un ácido débil tal como un ácido carboxílico, para desplazar la reacción (2a) a través de la ruta A o B para favorecer la formación de los precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi a partir de endurecedores de poliuretano y endurecedores de epoxi, dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi se seleccionan del grupo que comprende una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, una aldimina, preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina y sus mezclas,
    Ácido débil
    Endurecedores de poliuretano y epoxi Cetona «—►Precursores de endurecedor de poliuretano y H2O (agua libre) (2a;
    epoxi
    2a2)
    - dirigir la mezcla líquida que se obtiene a una lata de aerosol, proporcionar el propulsor y las resinas de poliuretano y epoxi en la lata y sellar la lata para obtener una dispersión formadora de pintura dentro de la lata,
    - en donde, en dicho método, el ácido débil se selecciona del grupo que tiene el valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9, preferentemente 1,2-5,2 y la cantidad de ácido débil está en el intervalo de 0,01-10 % (p/p) del peso de la dispersión y se adapta de manera que pueda catalizar en la reacción (2; 2a2) la formación de precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi a partir de endurecedores de poliuretano y endurecedores de epoxi en presencia de agua (H2O) libre en la mezcla líquida
    y también para catalizar la reacción (2; 2a2) al desplazar el equilibrio de la reacción reversible (2a; 2a2), en rutas alternativas A o B, entre el agua libre presente en dicha dispersión formadora de pintura y los precursores de endurecedor de poliuretano y los precursores de endurecedor de epoxi hacia la formación de dicho endurecedor de poliuretano y endurecedor de epoxi iniciales y en donde
    - se puede añadir una cantidad adicional de precursor de endurecedor de poliuretano y precursor de endurecedor de epoxi para preparar dicha mezcla líquida para reemplazar el precursor de endurecedor de poliuretano y el precursor de endurecedor de epoxi que se ha consumido por la reacción con el agua.
  19. 19. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 15-18, caracterizado porque, el método comprende adicionalmente la etapa de usar la lata de aerosol mediante pulverización de la dispersión formadora de pintura fuera del lata para formar una película de pintura seca que tiene un brillo superficial de 5-100, preferentemente 10-100.
  20. 20. El método definido en las reivindicaciones 19, caracterizado por ello, que el uso de la lata comprende pulverizar la dispersión formadora de pintura fuera de la lata para permitir que el agua, tal como la humedad presente en el ambiente circundante reaccione con el precursor de endurecedor de poliuretano y con el posible precursor de endurecedor de epoxi para formar un compuesto endurecedor con la amina y posiblemente también con la funcionalidad hidroxilo y luego formar sobre la superficie objetivo la película de pintura seca.
  21. 21. El método de acuerdo con la reivindicación 19 o 20, caracterizado por ello, que ese ácido débil se añade a la dispersión formadora de pintura en una cantidad que permitirá, después de usar la lata mediante pulverización de la dispersión formadora de pintura de la lata, formar una película de pintura seca que tiene un brillo en el intervalo de 10-100 de dicha dispersión formadora de pintura y también contribuirá a una mayor adherencia a la superficie de la pintura mediante el método de grabado.
  22. 22. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones 19-21, caracterizado por ello, que la película de pintura seca es transparente y tiene un brillo en el intervalo de 10-100 preferentemente superior a 90, bajo un ángulo de 60°.
  23. 23. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones 19-22, caracterizado por ello, que la película de pintura seca tiene una dureza Konig superior a 40 después de 10 h y superior a 100 después de 120 h de tiempo de secado, medida con un durómetro pendel.
  24. 24. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones 19-23, caracterizado por ello, que la adhesión de la película de pintura seca es > 450 psi, en PosiTest.
  25. 25. El método definido en cualquiera de las reivindicaciones 19-22, caracterizado porque, la dureza Konig de la película de pintura seca es superior a 40 después de 10 h de tiempo de secado de la película de pintura pulverizada.
  26. 26. La dispersión presurizada formadora de pintura, en una lata de aerosol sellado, dicha dispersión tiene una vida útil extendida, en donde dicha dispersión se ha preparado con un método definido en cualquiera de las reivindicaciones 15-18 para proporcionar una dispersión formadora de pintura que comprende una resina de poliuretano y una posible resina epoxi, un precursor de endurecedor de poliuretano, cetonas, posibles solventes orgánicos), pigmentos, aditivos de pintura, aditivos de dispersión, un propulsor y se proporciona adicionalmente junto con dichos productos químicos formadores de pintura 1-10 000 ppm de agua libre en dicha lata sellada;
    caracterizado porque, las
    - resinas de poliuretano se seleccionan del grupo compuesto por prepolímeros de MDI, HDI, IPDI, TDI y TDI bloqueado con fenol,
    - precursores de endurecedor de poliuretano, se seleccionan del grupo que consiste en una imina, una enamina, una base de Mannich, una base de Schiff, aldimina, un azol preferentemente un oxazol tal como una oxazolidina y sus mezclas;
    - para extender la vida útil de la dispersión, la cantidad de ácido débil se adapta sobre la base de1H2O (agua libre) presente en el lata, la cantidad del ácido débil está en el intervalo de 0,01-10 % en peso (p/p) de la formulación en aerosol, preferentemente de 0,1 a 5 %, aún con mayor preferencia de 0,25 a 2 %;, cuyo ácido débil se selecciona del grupo que tiene el valor de pKa en el intervalo de 1,2 a 9,9 preferentemente 1,2-5,2;
    - adicionalmente también están presentes en dicha dispersión productos hidrolizados temporales de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y posibles precursores de epoxi, cuyos productos hidrolizados se originan en la reacción reversible (2a; 2a1) o (2a; 2a2) catalizada por dicho ácido débil Ácido débil (catalizador)
    Endurecedor de poliuretano Cetona > Precursor de endurecedor de poliuretano H^O (agua libre) (2a; 2a1)o
    Ácido débil
    Endurecedor de poliuretano +Endurecedor de +Cetona <—► Precursores de endurecedor de poliuretano y epoxi H20 epoxi
    (agua libre) (2a; 2a2);
    - la cantidad de precursores de endurecedor de poliuretano y posible precursor de endurecedor de epoxi, la resina de poliuretano, la posible resina epoxi, el agua libre, las cetonas, el propulsor y el posible solvente orgánico, los posibles pigmentos es al menos el 95 % p/p del volumen total de la solución formadora de pintura y el resto de dicha solución está compuesta por los aditivos de pintura y aditivos de dispersión.
  27. 27. La dispersión presurizada formadora de pintura definida en la reivindicación 26, caracterizada por ello, que la dispersión formadora de pintura se proporciona al mezclar junto con la resina de poliuretano y el precursor de endurecedor de poliuretano, también resinas epoxi y precursores de endurecedor de epoxi y en donde dicho ácido débil cataliza la reacción reversible (2a; 2a2) entre el agua libre presente en dicha dispersión y los precursores de endurecedor de poliuretano y epoxi, en donde dicho endurecedor de epoxi es un compuesto con funcionalidad amina, dicha reacción (2a; 2a2) tiene lugar durante todo el tiempo de retención de la dispersión en la lata sellada:
    Ácido débil (catalizador)
    Endurecedores de poliuretano y epoxi; Cetona <-► Precursores de endurecedor de poliuretano y Agua libre (2a;
    epoxi
    2a2)
    y proporcionar la dispersión presurizada formadora de pintura con productos hidrolizados de dichos precursores de endurecedor de poliuretano y precursores de endurecedor de epoxi.
  28. 28. La dispersión presurizada formadora de pintura definida en la reivindicación 26 o 27, caracterizada por ello, que la cantidad de removedores de agua sólidos que pueden ser materiales de relleno y/o agentes formadores de mate sea inferior al 1 % (p/p) en dicha solución formadora de pintura; en donde dichos removedores de agua se seleccionan del grupo que comprende zeolita, carburo de calcio, carbón activado, sílice, alúmina activada, CaSO4o CaO, alcóxidos metálicos, arcilla.
  29. 29. La dispersión presurizada formadora de pintura definida en cualquiera de las reivindicaciones 26-28 en una lata de aerosol sellada cuya dispersión contiene
    (a) resina de poliuretano que se selecciona del grupo de prepolímeros de poliuretano compuesto por prepolímeros de MDI, HDI, TDI IPDI y TDI bloqueado con fenol;
    (b) precursor de endurecedor de resina de poliuretano 1-5 % p/p
    (c) solvente orgánico 10-50 % p/p que contiene cetonas
    (d) propulsor, especialmente DME 20-50 % p/p
    e) pigmentos de color o de imprimación hasta un 15 %
    (f) aditivos hasta 5 p/p
    (g) carboxilatos de amonio y/o carbinolaminas que se forman por hidrólisis de dichos precursores de endurecedor de poliuretano
    (h) agua libre 0,01-1 % p/p
    (i) ácido débil 0,1-10 % p/p
    en donde la cantidad de compuestos (a)-(e), (i) suma hasta el 95 % del volumen total de la solución formadora de pintura y el resto de la solución está compuesta por (f) aditivos y (h) agua libre.
  30. 30. La dispersión definida en la reivindicación 29, caracterizada porque dicha dispersión contiene también
    (j) resina epoxi 1-5 p/p;
    (k) precursores de endurecedor de resina epoxi 1-5 % p/p
  31. 31. La dispersión definida en la reivindicación 30, caracterizada porque el precursor de endurecedor de poliuretano y epoxi es un oxazol, preferentemente una oxazolidina.
  32. 32. La dispersión de cualquiera de las reivindicaciones 26-31, caracterizada porque la imina es un producto de reacción de etilendiamina y metilisobutilcetona; diimina a base de dietilcetona, preferentemente N,N'-di(1-etilpropilideno)-m-xililendiamina; o sus mezclas.
  33. 33. La dispersión definida en cualquiera de las reivindicaciones 26-31, caracterizada porque la enamina es un producto de reacción de 3,3,5-trimetilciclohexanona con diaminas secundarias; un producto de reacción de isoforonadiamina y metilisobutilcetona; N,N, bis(1,3-dimetilbutilidina)etilendiamina
  34. 34. La dispersión definido en cualquiera de las reivindicaciones 26-31, caracterizada porque la base de Mannich es dimetilaminometilfenol.
  35. 35. La dispersión definida en cualquiera de las reivindicaciones 26-31, caracterizada porque la aldimina es 3-oxazolidinaetanol, 2-(1 -metiletil)-, 3,3-carbonato o N-butil-2-(1-etil-pentil)-1,3-oxazolidina.
  36. 36. La dispersión definido en una cualquiera de las reivindicaciones 29-31, caracterizada porque la solución comprende además al menos un solvente orgánico, que es una cetona.
  37. 37. La disposición que comprende la dispersión presurizada formadora de pintura en una lata de aerosol sellada definida en la reivindicación 26 o 27 y la película de pintura seca pulverizada, que se forma por pulverización de la solución formadora de pintura fuera de la lata para formar una película de pintura seca sobre la superficie objetivo, caracterizada porque la cantidad de agentes de matización (removedores de agua sólidos) en la dispersión formadora de pintura de poliuretano es tal que
    en caso de que la superficie de la pintura que se hará tenga un alto brillo (brillo 70-100), se añade un agente de matización a 0 % p/p,
    en caso de que la superficie de la pintura que se hará tenga un brillo medio (brillo 30-69), se añade un agente de matización a 0,1-0,5 p/p %
    en caso de que la superficie de la pintura que se hará tenga poco brillo (brillo 5-29), se añade un agente de matización a 0,5-1 % p/p.
  38. 38. La disposición de acuerdo con la reivindicación 37, caracterizada por ello, que la película de pintura seca tiene una dureza Konig superior a 40 después de 10 h y superior a 100 después de 120 h de tiempo de secado, que se mide con un durómetro pendel.
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