ES2930756T3

ES2930756T3 - Composiciones de recubrimiento curables catalizadas por ácido que contienen compuestos vinílicos 1,1-diactivado y recubrimientos y procesos relacionados

Info

Publication number: ES2930756T3
Application number: ES17754867T
Authority: ES
Inventors: Kurt G Olson; Aditya Gottumukkala; Craig D Niederst; David R Fenn; Carol L Boggs
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2022-12-21
Anticipated expiration: 2037-07-26
Also published as: US20190161637A1; CN109641237B; WO2018022788A1; CN109641237A; EP3490725B1; US11136469B2; EP3490725A1

Abstract

Se describen composiciones de revestimiento curables catalizadas por ácido que contienen compuestos vinílicos 1,1-diactivados, incluidos revestimientos multicapa. También se proporcionan procesos para revestir sustratos con composiciones de revestimiento que comprenden compuestos de vinilo 1,1-desactivado. También se proporcionan artículos revestidos que comprenden revestimientos formados a partir de composiciones de revestimiento que comprenden compuestos de vinilo 1,1-desactivado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones de recubrimiento curables catalizadas por ácido que contienen compuestos vinílicos 1,1-diactivado y recubrimientos y procesos relacionados

Antecedentes de la invención

Las composiciones de recubrimientos se usan para formar capas de recubrimientos que se aplican a una amplia variedad de sustratos para proporcionar color y/u otros efectos visuales, resistencia a la corrosión, resistencia a la abrasión, resistencia química, y similares. Por ejemplo, los recubrimientos de múltiples capas a menudo incluyen una capa base que proporciona color y/u otros efectos visuales y una capa de acabado, que a veces, comprende una capa transparente, y que proporciona una capa resistente a la abrasión y a los arañazos. Con respecto a los recubrimiento de múltiples capas aplicados a sustratos metálicos, tales como sustratos automotrices, aeroespaciales y arquitectónicos, por ejemplo, puede aplicarse una capa de imprimación y/o una capa de pasivación superficial al sustrato de metal desnudo debajo de capas base y capas superiores solapadas. Sería ventajoso proporcionar composiciones de recubrimiento que formen recubrimientos, que incluyen recubrimiento de múltiples capas, caracterizados por propiedades de recubrimiento mejoradas.

Resumen de la invención

El tema de la presente invención se define en las reivindicaciones 1-16 adjuntas. Las modalidades descritas en la presente descripción que no están cubiertas por las reivindicaciones simplemente sirven para ilustrar el contexto técnico de la presente invención. Una composición de recubrimiento comprende una resina polimérica; un catalizador de curado ácido; y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones; en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado comprende un compuesto metilen dicarbonilo, un compuesto dihalo vinílico, o un compuesto vinílico disustituido con dihaloalquilo o una forma multifuncional de cualquiera de los mismos, o una combinación de cualquiera de los mismos; en donde la resina polimérica comprende una resina con carbamato funcional, una resina con epoxi funcional, una resina con amino funcional, una resina de siloxano, una resina de melamina, una resina fenólica, o una combinación de cualquiera de las mismas. Un recubrimiento de múltiples capas comprende una primera capa de recubrimiento que se aplica sobre al menos una porción de un sustrato, y un segunda capa de recubrimiento se aplica sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento. La segunda capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina con carbamato funcional; un catalizador de curado ácido; y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones.

Un recubrimiento de múltiples capas comprende una primera capa de recubrimiento que se aplica sobre al menos una porción de un sustrato, y una segunda capa de recubrimiento se aplica sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento, o una tercera capa de recubrimiento se aplica sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento. La segunda capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones. La tercera capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina con carbamato funcional y un catalizador de curado ácido.

El proceso comprende aplicar una primera capa de recubrimiento sobre al menos una porción de un sustrato, aplicar una segunda capa de recubrimiento sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento, y curar la primera capa de recubrimiento aplicada y la segunda capa de recubrimiento aplicada. La segunda capa de recubrimiento se aplica mediante el uso de la composición de recubrimiento que comprende una resina polimérica; un catalizador de curado ácido; y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones.

Se entiende que la invención descrita en esta descripción no está necesariamente limitada a los ejemplos resumidos en este Resumen.

Descripción detallada de la invención

Como se usa en esta descripción, particularmente en relación con capas o películas de recubrimiento, los términos "sobre", "sobre", "sobre" y variantes de los mismos (por ejemplo, "aplicado sobre", "formado sobre", "depositado sobre", "proporcionado sobre", "localizado sobre", y similares), significa aplicado, formado, depositado, proporcionado o de cualquier otra manera localizado sobre la superficie de un sustrato, pero no necesariamente en contacto con la superficie del sustrato. Por ejemplo, una capa de recubrimiento "aplicada sobre" un sustrato no excluye la presencia de una o más capas de recubrimiento adicionales de composición igual o diferente situadas entre la capa de recubrimiento aplicada y el sustrato. Igualmente, una segunda capa de recubrimiento "aplicada sobre" una primera capa de recubrimiento no excluye la presencia de una o más capas de recubrimiento de la misma o diferente composición localizada entre la segunda capa de recubrimiento aplicada y la primera capa de recubrimiento aplicada.

Como se usa en esta descripción, los términos "polímero" y "poNmérico" significan prepolímeros, oligómeros, y tanto homopolímeros como copolímeros. Como se usa en esta descripción, “prepolímero” significa un precursor de polímero capaz de reacciones adicionales o polimerización por uno o más grupos reactivos para formar una masa molecular mayor o un estado reticulado.

Como se usa en esta descripción, el prefijo "poli" se refiere a dos o más. Por ejemplo, una molécula "polifuncional" (ya sea un polímero, monómero, u otro compuesto) comprende dos o más grupos funcionales reactivos, tales como grupos hidroxilo, grupos amina, grupos mercapto, grupos carbamato, y similares. Más específicamente, "poliol" significa un compuesto que comprende dos o más grupos hidroxilo, "poliamina" significa un compuesto que comprende dos o más grupos amina, "politiol" significa un compuesto que comprende dos o más grupos mercapto, y "policarbamato" significa un compuesto que comprende dos o más grupos carbamato.

Un compuesto polifuncional tal como un poliol, poliamina, politiol, o policarbamato puede ser un polímero, pero no tiene que ser un polímero y puede comprender, por ejemplo, compuestos no poliméricos. Un poliol polimérico, poliamina polimérica, politiol polimérico, o policarbamato polimérico comprende respectivamente dos o más grupos funcionales colgantes y/o terminales hidroxilo, amina, mercapto, o carbamato en las moléculas poliméricas. Un "grupo colgante" se refiere a un grupo que comprende una ramificación del lado de una cadena polimérica principal y que no comprende parte de la cadena polimérica principal, mientras que "grupo terminal" se refiere a un grupo en un extremo de una cadena polimérica principal y que comprende parte de la cadena polimérica principal.

Adicionalmente, los términos poliol, poliamina, politiol, y policarbamato pueden abarcar compuestos que comprenden combinaciones de diferentes tipos de grupos funcionales. Por ejemplo, un compuesto que comprende dos o más grupos hidroxilo y dos o más grupos carbamato puede denominarse poliol, policarbamato, o poliol/policarbamato. Además, los compuestos de poliol, poliamina, politiol, y policarbamato pueden comprender o bien, uno o ambos grupos funcionales neutros (hidroxilo, amina, mercapto, o carbamato) y/o una sal de una forma ionizada del grupo funcional (por ejemplo, sales de alcóxido, sales de amonio, y similares).

Como se usa en esta descripción, el término "compuesto vinílico 1,1-diactivado" significa un compuesto que comprende un grupo vinílico que tiene dos grupos electroaceptores (EWG) enlazados covalentemente a uno de los carbonos con enlace n y ningún sustituyente enlazado covalentemente al otro carbono con enlace n (es decir, -EWG-C(=CH2)-EWG-), en donde los grupos electroaceptores comprenden independientemente grupos halógenos, grupos haloalquilo, grupos que contienen carbonilo (por ejemplo, ésteres, amidas, aldehídos, cetonas, haluros de acilo, grupos carboxílicos/carboxilato), grupos ciano, grupos sulfonato, grupos amonio, grupos amino cuaternario, o grupos nitro. El término "forma multifuncional" significa un compuesto que comprende dos o más grupos vinílicos 1,1-diactivados enlazados covalentemente en una molécula. Por ejemplo, un metilenmalonato de dialquilo es un ejemplo de un compuesto vinílico 1,1-diactivado, y un aducto de transesterificación de un metilenmalonato de dialquilo y un poliol es un ejemplo de una forma multifuncional de un metilenmalonato de dialquilo.

En los sistemas de capa base más capa transparente, y otros sistemas de recubrimiento que comprenden múltiples capas de recubrimiento formadas a partir de diferentes composiciones de recubrimiento, las diferentes composiciones químicas que forman las capas constituyentes deben ser compatibles entre sí para proporcionar efectivamente las propiedades deseadas en el sistema de curado. Por ejemplo, en sistemas que incluyen una capa base que proporciona color y/u otros efectos visuales y una capa transparente que proporciona una capa resistente a la abrasión y/o resistente a los solventes u resistentes a otros productos químicos (por ejemplo, resistente al agua) sobre la capa base, las composiciones químicas que forman la capa base y la capa transparente deben ser químicamente compatibles para que el sistema de recubrimiento curado sea estéticamente aceptable y proporcione el nivel deseado resistencia a la abrasión y/o química.

Algunas formulaciones de capa base, particularmente formulaciones a base de agua de un componente (1K), contienen niveles apreciables de compuestos de amina, que incluyen compuestos de amina terciaria tales como, por ejemplo, dimetiletanolamina. Adicionalmente, algunas formulaciones de capas transparentes, particularmente las composiciones de recubrimientos transparentes a base de solventes 1K, contienen catalizadores ácidos para catalizar reacciones de reticulación entre resinas poliméricas constituyentes y/o agentes de reticulación durante procedimientos de curado tales como horneado a temperaturas elevadas. Se ha observado que los sistemas de recubrimiento que comprenden composiciones de recubrimiento base que contienen amina y composiciones de recubrimiento transparente que contienen catalizador ácido muestran un efecto de "arrugado" en las capas de recubrimiento cuando se curan. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que cuando tales sistemas de recubrimiento se curan mediante horneado a temperaturas elevadas, los compuestos de amina pueden volatilizarse y migrar fuera de las capas base y hacia las capas transparente solapadas, donde las aminas alcalinas pueden reaccionar con los catalizadores ácidos y formar sales. Se cree que la reacción de formación de sales entre los compuestos de amina migrados y los compuestos ácidos en las capas transparente hace que la resina reticulante se arrugue.

La formación de arrugas en los sistemas de recubrimiento curados, que incluye los sistemas de capa base más capa transparente, es desventajosa porque la falta de suavidad superficial resultante y el bajo brillo generalmente se consideran antiestéticos en muchas aplicaciones, que incluyen, en particular, las aplicaciones de pintura para automóviles. Sin embargo, las composiciones de recubrimiento que comprenden compuestos vinílicos 1,1-diactivados, o formas multifuncionales de los mismos, o sus combinaciones, cuando se aplican sobre capas de recubrimiento subyacentes que contienen compuestos de amina, reducen o eliminan sustancialmente el desarrollo de arrugas en los sistemas de recubrimiento curados.

Como se usa en esta descripción, los términos "curado" y "curar" se refieren a la reticulación química de los componentes en una composición de recubrimiento aplicada como una capa de recubrimiento sobre un sustrato. En consecuencia, los términos "curado" y "curar" no abarcan únicamente el secado físico de las composiciones de recubrimiento a través de la evaporación del solvente o del portador. Con respecto a esto, el término "curado", como se usa en esta descripción, se refiere a la condición de una capa de recubrimiento en la que al menos uno de los componentes de la composición de recubrimiento que forma la capa ha reaccionado químicamente para formar nuevos enlaces covalentes en la capa de recubrimiento.

La invención descrita en esta descripción incluye composiciones de recubrimiento que contienen una resina polimérica, un catalizador de curado ácido que cataliza reacciones de reticulación que involucran la resina polimérica, y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones. El compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones, puede estar presente en las composiciones de recubrimiento en una cantidad de 0,5-50,0 % del peso total de la composición de recubrimiento, o cualquier subintervalo subsumidos en el mismo, tal como, por ejemplo, 0,5-15,0 %, 1,0-14,0 %, 2,0-13,0 %, 3,0-12,0 %, 4,0-11,0 %, o 5,0-10,0 %.

Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que los compuestos vinílicos 1,1-diactivados y/o las formas multifuncionales de los mismos pueden funcionar como un eliminador de aminas que reacciona con la amina residual de las capas de recubrimiento subyacentes y/o solapadas y disminuye la cantidad de amina disponible para reaccionar con el catalizador de curado ácido y, de esta manera, se reduce o elimina el arrugamiento en las capas de recubrimiento curadas formadas a partir de las composiciones de recubrimiento. Por ejemplo, la amina puede iniciar (1) reacciones de autopolimerización de los compuestos vinílicos 1,1-diactivados y/o las formas multifuncionales de los mismos, y/o (2) reacciones de adición de Michael entre los compuestos vinílicos 1,1-diactivado y/o las formas multifuncionales de los mismos y los grupos hidroxilo, amina, mercapto, y/o carbamato en la resina polimérica, que evita que la amina reaccione con el catalizador de curado ácido y provoque arrugas. Adicionalmente, el catalizador de curado ácido puede promover aún más las reacciones de autopolimerización y/o las reacciones de adición de Michael que involucran los compuestos vinílicos 1,1-diactivados y/o las formas multifuncionales de los mismos, que pueden promover múltiples mecanismos de curado en las capas de recubrimiento aplicadas. Los compuestos vinílicos 1,1-diactivados y/o las formas multifuncionales de los mismos presentes en las composiciones de recubrimiento pueden, por lo tanto, funcionar como agentes secundarios de reticulación/curado para resinas poliméricas polifuncionales, además del mecanismo de curado primario catalizado por ácido de la resina polimérica, y por lo tanto proporcionar un mecanismo de curado múltiple.

Los compuestos vinílicos 1,1-diactivados comprenden compuestos metilen dicarbonilo, compuestos dihalo vinílico, compuestos vinílicos disustituido con dihaloalquilo o compuestos de cianoacrilato, o formas multifuncionales de cualquiera de los mismos, o combinaciones de cualquiera de los mismos. Los ejemplos de compuestos vinílicos 1,1-diactivados y las formas multifuncionales de los mismos que pueden usarse en las composiciones de recubrimiento se describen en las patentes de Estados Unidos núms. 8,609,885; 8,884,051; 9,108,914; 9,181,365; y 9,221 739.

Los ejemplos adicionales de compuestos vinílicos 1,1-diactivados y las formas multifuncionales de los mismos que pueden usarse en las composiciones de recubrimiento se describen en las publicaciones de Estados Unidos núms.

2014/0288230; 2014/0329980; y 2016/0068618.

Las composiciones de recubrimiento pueden comprender un compuesto vinílico 1,1-diactivado que comprende un metilenmalonato. Los metilenmalonatos son compuestos que tienen la fórmula general (I):

en donde R y R' pueden ser iguales o diferentes y pueden representar casi cualquier sustituyente o cadena lateral, tal como grupos alquilo o arilo sustituidos o no sustituidos. Por ejemplo, las composiciones de recubrimiento pueden comprender un metilenmalonato de dialquilo, un metilenmalonato de diarilo, una forma multifuncional de un metilenmalonato de dialquilo o una forma multifuncional de un metilenmalonato de diarilo, o una combinación de cualquiera de los mismos.

Una forma multifuncional de un metilenmalonato puede comprender un aducto de transesterificación del metilenmalonato y un poliol. Por lo tanto, una forma multifuncional de un metilenmalonato puede tener la fórmula general (II):

en donde n es mayor que uno, X es un residuo de poliol y cada R puede ser igual o diferente, como se describió anteriormente. Como se usa en la presente descripción, el término "residuo" se refiere a un grupo derivado del compuesto respectivo. Por ejemplo, en la fórmula anterior, X es un grupo n-valente derivado de un poliol mediante una reacción de transesterificación que implica el metilenmalonato y los grupos n hidroxilo de dicho poliol. Igualmente, se obtiene un polímero que comprende residuos de un cierto compuesto a partir de la polimerización de dicho compuesto.

En algunos ejemplos, una forma multifuncional de un metilenmalonato puede comprender un aducto de transesterificación del metilenmalonato y un diol, y por lo tanto, tener la fórmula general (III):

en donde X es un residuo de diol y R y R' pueden ser iguales o diferentes, como se describió anteriormente.

Los polioles que son adecuados para la producción de un aducto de transesterificación con un metilenmalonato incluyen, por ejemplo, polioles poliméricos (tales como polioles de poliéter, los polioles de poliéster, los polioles acrílicos y los polioles de policarbonato) y los polioles monoméricos (tales como polioles de alcanos, que incluyen alcanodioles tales como 1,5-pentanodiol y 1,6-hexanodiol). Los ejemplos de aductos de transesterificación de metilenmalonatos y polioles que pueden usarse en las composiciones de recubrimiento se describen en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980 y la patente de Estados Unidos núm. 9,416,091.

En algunos ejemplos, las composiciones de recubrimiento pueden comprender metilenmalonato de dimetilo (D3M), una forma multifuncional de D3M, o ambas. En algunos ejemplos, las composiciones de recubrimiento pueden comprender metilenmalonato de dietilo (DEMM), una forma multifuncional de DEMM, o ambas. Las formas multifuncionales de D3M o DEMM pueden comprender aductos de transesterificación de D3M o DEMM y un poliol, tal como, por ejemplo, 1,5-pentanodiol o 1,6-hexanodiol e incluyen, por ejemplo, aductos de transesterificación de D3M y 1,5-pentanodiol y/o 1,6-hexanodiol así como también aductos de transesterificación DEMM y 1,5-pentanodiol y/o 1,6-hexanodiol.

En algunos ejemplos, las composiciones de recubrimiento pueden comprender una combinación de un metilenmalonato de dialquilo y una forma multifuncional de un metilenmalonato de dialquilo. Las composiciones de recubrimiento pueden comprender, por ejemplo, DEMM y una forma multifuncional de DEMM que comprende un aducto de transesterificación de DEMM y al menos un poliol. El DEMM puede transesterificarse con poliol que comprende, por ejemplo, un alcanodiol tal como 1,5-pentanodiol o 1,6-hexanodiol.

Como se describió anteriormente, las composiciones de recubrimiento comprenden una resina polimérica que comprende una resina con carbamato funcional, una resina con epoxi funcional, una resina con amino funcional, una resina de siloxano, una resina de melamina, una resina fenólica o una combinación de cualquiera de las mismas. La resina polimérica puede comprender una resina polimérica polifuncional que comprende dos o más grupos funcionales colgantes y/o terminales por molécula de polímero en la resina. La resina polimérica puede comprender una resina con carbamato funcional, una resina con epoxi funcional, o una resina con amino funcional. En algunos ejemplos, la resina polimérica puede comprender moléculas poliméricas que comprenden cualquier combinación de grupos carbamato colgantes y/o terminales, grupos epoxi, o grupos amino. En algunos ejemplos, las composiciones de recubrimiento también pueden comprender una resina de polisiloxano, una resina de aminoplasto, una resina fenólica, o una combinación de cualquiera de las mismas.

La resina polimérica puede comprender una resina polimérica polifuncional que comprende, por ejemplo, una resina acrílica con carbamato funcional, una resina acrílica con carbamato funcional e hidroxilo funcional (es decir, moléculas poliméricas acrílico que comprenden un grupo carbamato colgante y/o terminal y grupos hidroxilo), una resina acrílica con epoxi funcional, una resina acrílica con amino funcional, una resina de poliéster con carbamato funcional, una resina de poliéster con carbamato funcional e hidroxilo funcional, una resina de poliéster con epoxi funcional, una resina de poliéster con amino funcional, una resina de poliéter con carbamato funcional, una resina de poliéter con carbamato funcional e hidroxilo funcional, una resina de poliéter con epoxi funcional, una resina de poliéter con amino funcional, una resina de policarbonato con carbamato funcional, una resina de policarbonato con carbamato funcional e hidroxilo funcional, una resina de policarbonato con epoxi funcional, una resina de policarbonato con amino funcional, una resina de politioéter con carbamato funcional, una resina de politioéter con carbamato funcional e hidroxilo funcional, una resina de politioéter con epoxi funcional, una resina de politioéter con amino funcional, una resina de poliuretano con carbamato funcional, una resina de poliuretano con carbamato funcional e hidroxilo funcional, una resina de poliuretano con epoxi funcional, una resina de poliuretano con amino funcional, una resina de poliurea con carbamato funcional, una resina de poliurea con carbamato funcional e hidroxilo funcional, una resina de poliurea con epoxi funcional, una resina de poliurea con amino funcional, una resina de polisiloxano con carbamato funcional, una resina de polisiloxano con carbamato funcional e hidroxilo funcional, una resina de polisiloxano con epoxi funcional, o una resina de polisiloxano con amino funcional, o una combinación de cualquiera de las mismas. Además de la resina polimérica polifuncional, la composición de recubrimiento puede comprender una resina fenólica (por ejemplo, una resina de fenol-formaldehído) o una resina de aminoplasto (por ejemplo, una resina de melamina-formaldehído, opcionalmente butilada y/o metilada).

En algunos ejemplos específicos, la composición de recubrimiento puede comprender una resina polimérica con carbamato funcional. La resina polimérica con carbamato funcional puede comprender una resina acrílica con carbamato funcional. La resina polimérica con carbamato funcional puede comprender una resina polimérica con carbamato funcional e hidroxi funcional, tal como, por ejemplo, una resina acrílica con carbamato funcional e hidroxi funcional. Los ejemplos de resinas poliméricas con carbamato funcional que pueden formularse en las composiciones de recubrimiento incluyen, por ejemplo, resinas poliméricas producidas por la transcarbamilación de un poliol polimérico con un carbamato de alquilo (es decir, la transesterificación del carbamato de alquilo con el poliol). Además de la resina polimérica con carbamato funcional, la composición de recubrimiento puede comprender una resina de aminoplasto, tal como, por ejemplo, resina de melamina-formaldehído (opcionalmente, butilada y/o metilada).

En algún ejemplo, la composición de recubrimiento puede comprender una resina polimérica que comprende una o más de las resinas descritas en la patente de Estados Unidos núm. 5,532,061; la publicación de Estados Unidos núm. 2005/0014869 A1; y la patente de Estados Unidos núm. 7,005,472 B2.

Como se describió anteriormente, las composiciones de recubrimiento comprenden un catalizador de curado ácido que cataliza las reacciones de reticulación que involucran la resina polimérica (y cualquier agente de reticulación opcional u otras resinas presentes en las composiciones de recubrimiento, tal como, por ejemplo, una resina de melamina-formaldehído). En algunos ejemplos, el promotor ácido puede comprender un ácido fuerte. Como se usa en esta descripción, el término "ácido fuerte" significa un ácido que tiene un pKa en agua a 25° C de menos de -1,3 y, para los ácidos próticos, al menos un protón (H+) que se disocia completamente en solución acuosa. Los promotores de ácidos fuertes que pueden formularse en las composiciones curables incluyen, por ejemplo, ácidos fuertes inorgánicos y ácidos fuertes orgánicos. Los ácidos fuertes inorgánicos adecuados incluyen, por ejemplo, ácidos minerales (por ejemplo, ácido clorhídrico, ácido perclórico, ácido sulfúrico, y ácido nítrico) y heteropoliácidos (por ejemplo, ácido fosfotúngstico, ácido fosfomolíbdico, ácido silicotúngstico, y ácido silicomolíbdico). Los ácidos fuertes orgánicos adecuados incluyen, por ejemplo, ácidos sulfónicos (por ejemplo, ácido p-toluenosulfónico, ácido metanosulfónico, y ácido dodecilbencenosulfónico). También pueden formularse combinaciones de cualquier ácido fuerte (por ejemplo, una mezcla de un ácido sulfónico y un heteropoliácido) en las composiciones curables, además de catalizar la reacción de reticulación que implica la resina polimérica (por ejemplo, reacciones entre una resina polimérica con carbamato funcional y una resina de melamina-formaldehído), el catalizador de curado ácido también puede catalizar o de cualquier otra manera promover reacciones que involucran el compuesto vinílico 1,1-diactivado y/o la forma multifuncional del mismo. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que los ácidos pueden funcionar como ácidos de Lewis en las composiciones de recubrimiento y formar complejos con el motivo de 1,3-dicarbonilo en el compuesto vinílico 1,1-diactivado y/o la forma multifuncional del mismo, de esta manera promueve una reacción de adición de Michael entre grupos funcionales en el componente de resina polimérica (por ejemplo, grupos carbamato, hidroxilo, o amino) y los grupos vinilo del compuesto vinílico 1,1-diactivado y/o la forma multifuncional del mismo.

La invención descrita en esta descripción incluye además un proceso de recubrimiento de un sustrato. El proceso comprende aplicar una primera capa de recubrimiento sobre al menos una porción de un sustrato, aplicar una segunda capa de recubrimiento sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento y curar la primera capa de recubrimiento aplicada y la segunda capa de recubrimiento aplicada. La segunda capa de recubrimiento se aplica mediante el uso de la composición de recubrimiento descrita anteriormente, por ejemplo, que comprende una resina polimérica; un catalizador de curado ácido; y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones, como se describió anteriormente.

La invención descrita en esta descripción incluye además un recubrimiento de múltiples capas. El recubrimiento de múltiples capas comprende una primera capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de un sustrato, y una segunda capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento. La segunda capa de recubrimiento se forma a partir de la composición de recubrimiento descrita anteriormente, que comprende una resina con carbamato funcional; un catalizador de curado ácido; y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones.

La primera capa de recubrimiento puede formarse a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina formadora de película. Por ejemplo, las composiciones de recubrimiento que pueden usarse para aplicar y de esta manera producir la primera capa de recubrimiento de un recubrimiento de múltiples capas incluyen, por ejemplo, composiciones de recubrimiento a base de poliuretano, composiciones de recubrimiento a base de poliurea, composiciones de recubrimiento a base de acrílico, composiciones de recubrimiento a base de epoxi composiciones de recubrimiento, composiciones de recubrimiento a base de poliéster, composiciones de recubrimiento a base de poliéter, composiciones de recubrimiento a base de politioéter, composiciones de recubrimiento a base de poliamida, composiciones de recubrimiento a base de policarbonato, composiciones de recubrimiento a base de policarbamato y composiciones de recubrimiento a base de aminoplastos (que incluyen composiciones de recubrimiento que comprenden resinas de urea-formaldehído y/o melamina-formaldehído), y combinaciones de cualquiera de los mismos. En algunos ejemplos, la primera capa de recubrimiento se aplica y se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina formadora de película que comprende una resina de poliéster, una resina acrílica, o una resina de melamina-formaldehído (opcionalmente, butilada y/o metilada), o una combinación de cualquiera de los mismos.

En algunos ejemplos, la primera capa de recubrimiento se aplica y se forma a partir de una composición de recubrimiento a base de agua que comprende una resina formadora de película a base de agua. La resina formadora de película a base de agua puede comprender una resina de poliéster, una resina acrílica, o una resina de melamina-formaldehído (opcionalmente, butilada y/o metilada), o una combinación de cualquiera de las mismas. En algunos ejemplos, la primera capa de recubrimiento comprende una composición de recubrimiento que no comprende (es decir, está sustancialmente libre de) resinas fenólicas y/o resinas de aminoplastos (que incluyen resina a base de melamina y otros condensados de formaldehído). El término "sustancialmente libre", como se usa en esta descripción, significa que los materiales descritos están presentes, si es que están presentes, en niveles de impurezas incidentales, generalmente menos de 1000 partes por millón (ppm) en peso en base al peso total de la composición de recubrimiento. La primera capa de recubrimiento puede comprender una composición de recubrimiento que cura cuando se calienta a una temperatura de menos de 500 °C, menos de 200 °C, menos de 150 °C, menos de 140 °C, menos de 130 °C, menos de 120 °C, menos de 100 °C, o menos de 90 °C.

La composición de recubrimiento usada para aplicar y formar la primera capa de recubrimiento puede comprender un compuesto de amina. Como se describió anteriormente, se cree que una reacción de formación de sales entre los compuestos de amina que migran desde las capas de recubrimiento subyacentes (como la primera capa de recubrimiento) hacia las capas de recubrimiento solapadas que comprenden compuestos ácidos (como la segunda capa de recubrimiento) durante el curado puede provocar el desarrollo de arrugas en la capa de recubrimiento solapadas. Sin embargo, de nuevo sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones, en la composición de recubrimiento que forma la capa de recubrimiento solapada (es decir, la segunda capa de recubrimiento) puede funcionar como eliminador de aminas que evita que los compuestos de amina reaccionen con el ácido en la segunda capa de recubrimiento y, de esta manera, reduce o elimina las arrugas. En consecuencia, las composiciones de recubrimiento descritas anteriormente, que pueden formar la segunda capa de recubrimiento de un recubrimiento de múltiples capas, son particularmente adecuadas para su uso sobre las primeras capas de recubrimiento formadas a partir de composiciones de recubrimiento que comprenden compuestos de amina.

En algunos ejemplos, la composición de recubrimiento que forma la primera capa de recubrimiento puede comprender una amina primaria (por ejemplo, una alquilamina), una amina secundaria (por ejemplo, diisopropilamina - DIPA) o una amina terciaria (por ejemplo, dimetiletanolamina - DMEA), o una combinación de cualquiera de los mismos. En algunos ejemplos, la composición de recubrimiento que forma la primera capa de recubrimiento comprende una amina terciaria tal como, por ejemplo, DMEA (es decir, 2-(dimetilamino)etanol-DMAE); 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO); 2-piperazin-1-iletilamina; N,N,N',N'-tetraquis(2-hidroxipropil)etilendiamina; 2-[2-(dimetilamino)etoxi]etanol; 1-[bis[3-(dimetilamino)propil]amino]-2-propanol; N,N,N',N'',N"-pentametil dietilentriamina; N,N,N',N'-tetraetil-1,3-propanodiamina; N,N,N',N'-tetrametil-1, 4-butanodiamina; N,N,N',N'-tetrametil-1,6-hexanodiamina; 1,4,8,11 -tetrametil-1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano; 1,3,5-trimetilhexahidro-1,3,5-triazina, metil dicocoamina, 1,8-diazabicicloundec-7-eno (DBU), 1,5-diazabiciclo-[4,3,0]-non-5-eno (DBN), 1,1,3,3-tetrametilguanidina o combinaciones de cualquiera de los mismos.

En algunos ejemplos, la composición de recubrimiento que forma la primera capa de recubrimiento puede comprender del 2-15 % de un compuesto de amina en base al peso total de sólidos de la composición de recubrimiento. El compuesto de amina puede tener una temperatura de punto de ebullición estándar de menos de 165 °C. El compuesto de amina puede tener un pKa mayor que 9,5, medido en agua a 25 °C y 1 atmósfera de presión. En algunos ejemplos, el compuesto de amina puede comprender un compuesto de amina terciaria tal como, por ejemplo, DMEA/DMAE, como se describió anteriormente.

La primera capa de recubrimiento y la segunda capa de recubrimiento pueden aplicarse sobre al menos una porción de un sustrato desnudo o un recubrimiento previamente aplicado (por ejemplo, un recubrimiento de imprimación) mediante el uso de técnicas de aplicación tales como pulverización, pulverización electrostática, inmersión, rodillo, cepillado, electrorrecubrimiento, y similares. Una vez aplicadas, la primera capa de recubrimiento y la segunda capa de recubrimiento pueden deshidratarse y/o curarse. El curado de la primera capa de recubrimiento y la segunda capa de recubrimiento puede realizarse secuencialmente (es decir, la primera capa de recubrimiento se cura antes de la aplicación de la segunda capa de recubrimiento) o simultáneamente con o sin etapas intermedias de evaporación parcial, secado, o deshidratación. Por ejemplo, la primera capa de recubrimiento puede aplicarse y deshidratarse, la segunda capa de recubrimiento puede aplicarse sobre la primera capa de recubrimiento deshidratada, y tanto la primera como la segunda capas de recubrimiento se hornean o se tratan de cualquier otra manera para curar el sistema de múltiples capas.

Las condiciones de curado específicas de las capas de recubrimiento se basarán, al menos en parte, en la formulación química de la composición de recubrimiento que forma las capas. En algunos ejemplos, la primera capa de recubrimiento y/o la segunda capa de recubrimiento pueden deshidratarse y/o curarse, independientemente o juntas, a temperaturas que varían de la temperatura ambiente (aproximadamente 20 °C a 25 °C) a 500 °C, o cualquier subintervalo subsumido en el mismo, por ejemplo, de temperatura ambiente a 200 °C, de temperatura ambiente a 150 °C, de temperatura ambiente a 140 °C, de temperatura ambiente a 130 °C, de temperatura ambiente a 120 °C, de temperatura ambiente a 100°C, de temperatura ambiente a 90 °C, de temperatura ambiente a 80 °C, de temperatura ambiente a 60 °C, o de temperatura ambiente a 50 °C.

Las composiciones de recubrimiento descritas en esta descripción (por ejemplo, que comprenden una resina polimérica, un catalizador de curado ácido y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones, como se describió anteriormente) pueden comprender además materiales adicionales tales como resinas adicionales, solventes, diluyentes reactivos, colorantes, y similares. Igualmente, las composiciones de recubrimiento usadas para formar la primera capa de un recubrimiento de múltiples capas subyacente a una segunda capa formada a partir de las composiciones de recubrimiento descritas anteriormente (por ejemplo, una composición de recubrimiento a base de agua que contiene aminas que comprende una resina de poliéster, una resina acrílica y/o una resina de melamina-formaldehído) pueden comprender además materiales adicionales tales como resinas adicionales, solventes, diluyentes reactivos, colorantes, y similares. Como se usa en la presente descripción, el término “colorante” significa cualquier sustancia que imparta color y/u otra opacidad y/u otro efecto visual a la composición de recubrimiento, particularmente cuando se aplica sobre un sustrato y se cura. Un colorante puede añadirse a la composición de recubrimiento en cualquier forma adecuada, tal como partículas discretas, dispersiones, soluciones, y/o escamas. Puede usarse un único colorante o una mezcla de dos o más colorantes en las composiciones de recubrimiento descritas en esta descripción.

Los ejemplos de colorantes incluyen pigmentos (orgánicos o inorgánicos), colorantes, y tintes, tales como los usados en la industria de la pintura y/o enumerados en la Dry Color Manufacturers Association (DCMA), así como también composiciones de efectos especiales. Un colorante puede incluir, por ejemplo, un polvo sólido finamente dividido que es insoluble, pero humectable, en las condiciones de uso. Un colorante puede ser orgánico o inorgánico y puede ser aglomerado o no aglomerado. Los colorantes pueden incorporarse al recubrimiento mediante el uso de un vehículo de trituración, tal como un vehículo de trituración acrílico, cuyo uso resultará familiar para un experto en la técnica.

Los ejemplos de pigmentos y/o composiciones de pigmentos incluyen, pero sin limitarse a, pigmento bruto de carbazol dioxazina, azo, monoazo, diazo, naftol A^s, tipo de sal (escamas), bencimidazolona, isoindolinona, isoindolina y ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolopirrol, tioíndigo, antraquinona, indantrona, antrapirimidina, flavantrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbonio, pigmentos de quinoftalona, dicetopirrolopirrol rojo ("rojo DPPBO"), dióxido de titanio, negro de carbón, y mezclas de cualquiera de los mismos. Los términos “pigmento” y “relleno de color” pueden usarse indistintamente. Los ejemplos de colorantes incluyen, pero sin limitarse a, que los solventes y/o de base acuosa tales como verde o azul ftalo, óxido de hierro, vanadato de bismuto, antraquinona, perileno, y quinacridona.

Los ejemplos de tintes incluyen, pero sin limitarse a, pigmentos dispersos en portadores a base de agua o miscibles en agua tales como A^qU^a-CHEM 896 (comercializado por Degussa, Inc.), y CHARISMA COLORANTS y MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS (comercializado por Accurate Dispersions Division de Eastman Chemical Company).

Un colorante formulado opcionalmente en las composiciones de recubrimiento también puede comprender una composición o pigmento de efecto especial. Como se usa en la presente descripción, una “composición o pigmento de efectos especiales” significa una composición o pigmento que interactúa con la luz visible para proporcionar un efecto de apariencia diferente o además de un color continuo que no cambia. Los ejemplos de composiciones y pigmentos de efectos especiales incluyen aquellos que producen uno o más efectos de apariencia tales como reflectancia, perlescencia, brillo metálico, textura, fosforescencia, fluorescencia, fotocromismo, fotosensibilidad, termocromismo, goniocromismo, y/o cambio de color. Los ejemplos de composiciones de efectos especiales pueden incluir mica recubierta transparente y/o mica sintética, sílice recubierta, alúmina recubierta, escamas de aluminio, un pigmento de cristal líquido transparente, un recubrimiento de cristal líquido, y sus combinaciones.

Otros ejemplos de materiales adicionales que pueden formularse en la composición de recubrimiento incluye plastificantes, partículas resistentes a la abrasión, antioxidantes, estabilizadores de luz de amina impedida, absorbentes y estabilizadores de luz UV, surfactantes, agentes de control de flujo y superficie, agentes tixotrópicos, solventes y cosolventes, diluentes reactivos, catalizadores, inhibidores de reacción, y otros auxiliares habituales en la industria de la pintura y los recubrimientos.

En algunos ejemplos, la primera capa de recubrimiento comprende una capa base y la segunda capa de recubrimiento comprende una capa transparente. Como se usa en esta descripción, el término “capa base” significa una capa de recubrimiento que se deposita sobre una imprimación y/o directamente sobre un sustrato, que incluye opcionalmente componentes (tales como pigmentos) que impactan el color y/o proporcionan otro impacto visual. Como se usa en esta descripción, el término "capa de acabado" significa una capa de recubrimiento que se deposita sobre otra capa de recubrimiento, tal como una capa base. Las capas superiores son a menudo, pero no siempre, "capas transparentes", que como se usa en esta descripción significa una capa de recubrimiento que es al menos sustancialmente transparente o totalmente transparente a la luz visible. Como se usa en esta descripción, el término “sustancialmente transparente” se refiere a un recubrimiento, en donde una superficie más allá del recubrimiento es al menos parcialmente visible a simple vista cuando se ve a través del recubrimiento. Como se usa en esta descripción, el término “completamente transparente” se refiere a un recubrimiento, en donde una superficie más allá del recubrimiento es completamente visible a simple vista cuando se ve a través del recubrimiento. Se aprecia que la capa transparente puede comprender colorantes, tales como pigmentos, siempre y cuando los colorantes no interfieran con la transparencia deseada de la capa transparente. En algunos ejemplos, una capa transparente está libre de colorantes añadidos, tal como pigmentos. Como se usa en esta descripción, el término "capa de unión" significa una capa de recubrimiento que se localiza entre otras dos capas de recubrimiento, tales como, por ejemplo, una capa de recubrimiento localizada entre una capa base y una capa de acabado.

En los ejemplos donde la composición de recubrimiento comprende una resina polimérica; un catalizador de curado ácido; y un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones, como se describió anteriormente, y la composición de recubrimiento se formula como una capa transparente, la capa transparente puede aplicarse como la segunda capa de recubrimiento sobre una primera capa de recubrimiento que comprende una capa base de curado a baja temperatura. Como se usa en la presente descripción, una "capa base de curado a baja temperatura" se forma a partir de una composición de recubrimiento que cura a una temperatura de 140 °C o menos. Los ejemplos de capas base de curado a baja temperatura incluyen, por ejemplo, composiciones de capa base de cetohidrazida, composiciones de capa base de ácido-carbodiimida, y combinaciones de las mismas.

Las composiciones de capa base de cetohidrazida adecuadas, composiciones de capa base de carbodiimida ácida, y combinaciones de las mismas pueden comprender una resina de látex que comprende una dispersión coloidal acuosa de partículas núcleo-cubierta. Las partículas núcleo-cubierta puede comprender, un núcleo polimérico que comprende un polímero de (met)acrilato, un polímero vinílico, o una de sus combinaciones. Como se usa en la presente descripción, el término “(met)acrilato” se refiere tanto al metacrilato como al acrilato. Las partículas núcleocubierta pueden comprender una cubierta polimérica que comprende un poliuretano con un cadena polimérica principal que incluye enlaces de uretano y enlaces de urea. El núcleo polimérico y/o la cubierta polimérica también pueden comprender grupos funcionales ceto, grupos funcionales aldo, grupos funcionales de ácido carboxílico (que incluyen sales de carboxilato de los mismos, tales como sales de amina), o combinaciones de cualquiera de los mismos.

Las partículas núcleo-cubierta pueden prepararse con: (i) monómeros etilénicamente insaturados; (ii) prepolímeros de poliuretano que comprenden grupos funcionales isocianato, grupos funcionales de ácido carboxílico, y grupos etilénicamente insaturados; y (iii) el producto de reacción de adición de Michael de una diamina y monómeros insaturados que contienen ceto y/o aldo. Las partículas núcleo-cubierta resultantes comprenden un núcleo polimérico preparado a partir de monómeros etilénicamente insaturados que se enlazan de manera conveniente a al menos una porción de una cubierta de poliuretano que tiene grupos funcionales colgantes de ácido carboxílico, grupos funcionales colgantes ceto y/o aldo, enlaces de uretano, y enlaces de urea. El núcleo polimérico puede incluir además grupos funcionales colgantes y/o terminales, tales como grupos funcionales ceto y/o aldo, mediante el uso de monómeros etilénicamente insaturados que comprenden grupos funcionales ceto y/o aldo.

Las partículas núcleo-cubierta también pueden prepararse con: (i) monómeros etilénicamente insaturados; (ii) prepolímeros de poliuretano que comprenden grupos funcionales isocianato, grupos funcionales de ácido carboxílico, grupos funcionales terminales ceto y/o aldo, y, opcionalmente grupos etilénicamente insaturados; y (iii) una diamina. Las partículas núcleo-cubierta resultantes comprenden un núcleo polimérico preparado a partir de monómeros etilénicamente insaturados y una cubierta de poliuretano que tiene grupos funcionales colgantes de ácido carboxílico, grupos funcionales terminales ceto y/o aldo, enlaces de uretano, y enlaces de urea. El núcleo polimérico puede incluir además grupos funcionales colgantes y/o terminales, tales como grupos funcionales ceto y/o aldo, mediante el uso de monómeros etilénicamente insaturados que comprenden grupos funcionales ceto y/o aldo. Además, el núcleo polimérico puede enlazarse químicamente a al menos una porción de la cubierta polimérica si el prepolímero de poliuretano comprende grupos etilénicamente insaturados.

Una composición de capa base puede comprender las partículas núcleo-cubierta y los compuestos reticulantes adecuados que comprenden dos o más grupos funcionales que son reactivos con los grupos funcionales ceto, grupos funcionales aldo y/o grupos funcionales de ácido carboxílico en las partículas de látex. Los ejemplos de compuestos reticulantes adecuados incluyen polihidrazidas, que reaccionan con los grupos funcionales ceto y aldo, y policarbodiimidas, que reaccionan con los grupos funcionales de ácido carboxílico. Los compuestos reticulantes pueden reaccionar con las partículas núcleo-cubierta para curar las capas de recubrimiento formadas a partir de la composición de capa base.

La invención descrita en esta descripción incluye además un recubrimiento de múltiples capas que comprende tres capas: una primera capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de un sustrato; una segunda capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento; y una tercera capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento. La segunda capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones. La tercera capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina con carbamato funcional y un catalizador de curado ácido. En algunos ejemplos, la primera capa de recubrimiento puede formarse a partir de una composición de recubrimiento que comprende un compuesto de amina, como se describió anteriormente, tal como, por ejemplo, una composición de recubrimiento a base de agua que contiene amina que comprende una resina de poliéster, una resina acrílica, y/o una resina de melamina-formaldehído. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la segunda capa de recubrimiento (que funciona como una capa de unión entre la primera y la tercera capas) proporciona una barrera polimerizada y reticulada que evita que la amina residual en la primera capa de recubrimiento migre hacia la tercera capa de recubrimiento suprayacente y reaccionando con el catalizador de curado ácido. Por lo tanto, es probable que la capa de unión evite el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

La amina en la primera capa de recubrimiento subyacente puede iniciar (1) reacciones de autopolimerización de los compuestos vinílicos 1,1-di-activados y/o las formas multifuncionales de los mismos, y/o (2) reacciones de adición de Michael entre los compuestos vinílico 1,1-diactivado y/o las formas multifuncionales de los mismos y grupos hidroxilo, amina, mercapto y/o carbamato en resinas poliméricas polifuncionales en la segunda capa de recubrimiento, de esta manera forma una capa de unión polimerizada y reticulada que proporciona una barrera para la migración de aminas hacia la tercera capa de recubrimiento solapada, y evita que la amina reaccione con el catalizador de curado ácido y provoque arrugas. Por lo tanto, en algunos ejemplos, la segunda capa de recubrimiento comprende un producto de reacción de polimerización del compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones. Adicionalmente, en algunos ejemplos, la segunda capa de recubrimiento puede comprender productos de reacción de adición de Michael entre los compuestos vinílicos 1,1-diactivados y/o las formas multifuncionales de los mismos y los grupos hidroxilo, amina, mercapto y/o carbamato en resinas poliméricas polifuncionales, por ejemplo, en la interfaz entre la segunda capa de recubrimiento y la primera y/o tercera capa de recubrimiento.

El “producto de reacción de adición” se refiere al aducto formado por la reacción del compuesto vinílico 1,1'-diactivado y/o la forma multifuncional del mismo con un nucleófilo (tal como una amina, tiol o alcohol y/o sus formas poliméricas) . Sin limitarse a ninguna teoría, esto puede ser el resultado de una adición del nucleófilo al doble enlace conjugado ('la reacción de adición de Michael'), o desplazar el alcohol del éster de un éster vinílico 1,1-diactivado con otro alcohol (una reacción de transesterificación), una amina, un tiol y/o una forma polimérica de ellos. Por ejemplo, la reacción de una amina puede resultar en un producto de amida y la reacción con un tiol puede resultar en un producto de tioéster. Un "producto de adición polimérica" se refiere al producto de la reacción de polimerización, en donde una multitud de reactivos reaccionan repetitivamente. Sin limitarse a ninguna teoría, esto podría hacerse a través de una variedad de mecanismos de reacción, tales como polimerización aniónica, polimerización por condensación, crecimiento de cadena o polimerización por radicales. Por ejemplo, una amina primaria puede hacer reaccionar metilenmalonato de 1,1 '-dietilo (DEMM) mediante polimerización aniónica para formar DEMM polimérico.

Los recubrimientos de múltiples capas descritos en esta descripción pueden comprender además una capa de recubrimiento de imprimación debajo de la primera, segunda, y tercera capas de recubrimiento descritas anteriormente. Como se usa en esta descripción, una “capa de recubrimiento de imprimación” se refiere a un subrecubrimiento que puede depositarse sobre un sustrato para preparar la superficie para la aplicación de un sistema de recubrimiento protector o decorativo. La capa de recubrimiento de imprimación puede formarse sobre al menos una porción del sustrato y la primera capa de recubrimiento (por ejemplo, una capa base) puede formarse sobre al menos una porción de la capa de recubrimiento de imprimación. Como tal, el recubrimiento de múltiples capas de la presente invención puede comprender una capa de recubrimiento de imprimación y una o más de una capa base, capa de unión, y una capa de acabado. En tales ejemplos, la capa de acabado puede comprender una capa transparente.

Una capa de recubrimiento de imprimación puede formarse a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina formadora de película tal como una resina de base catiónica, una resina de base aniónica, y/o cualquiera de las resinas formadoras de películas adicionales descritas anteriormente. La composición de recubrimiento usada para formar la composición de recubrimiento de imprimación puede incluir un inhibidor de la corrosión, particularmente en formulaciones de recubrimiento destinadas para su uso sobre sustratos metálicos. Como se usa en esta descripción, un "inhibidor de la corrosión" significa que un componente reduce la velocidad o la gravedad de la corrosión de una superficie en un sustrato metálico o aleación metálica.

Un inhibidor de la corrosión puede incluir, pero no se limita a, un componente de metal alcalino, un componente de metal alcalinotérreo, un componente de metal de transición, o combinaciones de cualquiera de los mismos. El término “metal alcalino” se refiere a un elemento del Grupo 1 (International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)) de la tabla periódica de elementos químicos e incluye, por ejemplo, cesio (Cs), francio (Fr), litio (Li), potasio (K), rubidio (Rb), y sodio (Na). El término “metal alcalinotérreo” se refiere a un elemento del Grupo 2 (IUPAC) de la tabla periódica de los elementos químicos e incluye, por ejemplo, bario (Ba), berilio (Be), calcio (Ca), magnesio (Mg), y estroncio (Sr). El término "metal de transición" se refiere a un elemento de los Grupos 3 al 12 (IUPAC) de la tabla periódica de los elementos químicos e incluye, por ejemplo, titanio (Ti), zirconio (Zr), cromo (Cr), y zinc (Zn), entre varios otros. Los ejemplos de componentes inorgánicos que pueden funcionar como inhibidores de la corrosión en composiciones de recubrimiento de imprimación incluyen óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, carbonato de magnesio, fosfato de magnesio, silicato de magnesio, óxido de zinc, hidróxido de zinc, carbonato de zinc, fosfato de zinc, silicato de zinc, polvo de zinc, y sus combinaciones.

Los componentes de la composición de recubrimiento de imprimación pueden seleccionarse para formar una composición de recubrimiento electrodepositable. Como se usa en esta descripción, el término “composición de recubrimiento electrodepositable” se refiere a una composición de recubrimiento que es capaz de depositarse sobre un sustrato eléctricamente conductor bajo la influencia de un potencial eléctrico aplicado. Los ejemplos de composiciones de recubrimiento electrodepositables incluyen composiciones de recubrimiento electrodepositables aniónicas y catiónicas, tales como recubrimientos en base a epoxi o poliuretano, tales como los recubrimientos electrodepositables descritos en la patente de Estados Unidos núm. 4,933,056 en la columna 2, línea 48 a la columna 5, línea 53; la patente de Estados Unidos núm. 5,530,043 en la columna 1, línea 54 a la columna 4, línea 67; la patente de Estados Unidos núm. 5,760,107 en la columna 2, línea 11 a la columna 9, línea 60; y la patente de Estados Unidos núm. 5,820,987 en la columna 3, línea 48 a la columna 10, línea 63. Las composiciones de recubrimiento electrodepositables adecuadas también incluyen aquellas comercialmente disponibles por PPG Industries, Inc., tales como la serie POWERCRON® recubrimiento epoxi y acrílicos anódicos y catódicos, ED-6060C, ED-6280, ED-6465, and ED-7000, por ejemplo.

Como se describió anteriormente, una composición de recubrimiento de imprimación puede depositarse directamente sobre al menos una porción de un sustrato antes de la aplicación de una primera capa de recubrimiento. La primera capa de recubrimiento puede depositarse sobre una capa de recubrimiento de imprimación curada donde la primera capa de recubrimiento funciona como capa base, y una segunda capa de recubrimiento puede depositarse sobre la primera capa de recubrimiento donde la segunda capa de recubrimiento funciona como una capa de acabado o una capa de unión (cuando se aplica una tercera capa posterior sobre la segunda capa de recubrimiento). Una vez que la composición de recubrimiento de imprimación se aplica a al menos una porción de un sustrato, la capa de recubrimiento de imprimación puede deshidratarse y/o curarse antes de aplicar una capa de recubrimiento. La composición de recubrimiento de imprimación puede deshidratarse y/o curarse, por ejemplo, a una temperatura de 175 °C a 205 °C para formar una capa de recubrimiento de imprimación.

La presente invención incluye además un artículo que comprende los recubrimientos de múltiples capas formados a partir de las composiciones de recubrimiento descritas en esta descripción. Por ejemplo, las composiciones de recubrimiento pueden aplicarse a una amplia gama de sustratos que incluyen componentes de vehículos y componentes de estructuras independientes tales como edificios, puentes, u otras infraestructuras civiles. Los sustratos más específicos incluyen, pero sin limitarse a, sustratos de automóviles (por ejemplo, paneles de carrocería y otras partes y componentes), sustratos industriales, componentes de aeronaves, componentes de embarcaciones, sustratos de empaque (por ejemplo, latas de alimentos y bebidas), pisos y muebles de madera, prendas de vestir, electrónica (por ejemplo, carcasas y placas de circuitos), vidrio y transparencias, equipos deportivos (por ejemplo, pelotas de golf y similares), electrodomésticos (por ejemplo, lavavajillas, lavadoras, secadoras de ropa). Los sustratos pueden ser, por ejemplo, metálicos o no metálicos. Los sustratos metálicos incluyen, pero sin limitarse a, estaño, acero (que incluye acero electrogalvanizado, acero laminado en frío, acero galvanizado por inmersión en caliente, entre otros), aluminio, aleaciones de aluminio, aleaciones de zinc-aluminio, acero recubierto con una aleación de zinc-aluminio, y acero laminado en aluminio. Los sustratos no metálicos incluyen polímeros, plástico, poliéster, poliolefina, poliamida, celulósico, poliestireno, poliacrílico, poli(naftalato de etileno), polipropileno, polietileno, nailon, EVOH, ácido poliláctico, otros sustratos poliméricos “verdes”, poli(etilentereftalato) (PET), policarbonato, policarbonato acrilobutadieno estireno (PC/ABS), poliamida, madera, chapa, compuesto de madera, tablero de partículas, tablero de fibra de densidad media, cemento, hormigón, ladrillo, piedra, papel, cartón, textiles, cuero (tanto sintético como natural), compuestos de vidrio o fibra de vidrio, compuestos de fibra de carbono, compuestos de fibra mixta (por ejemplo, fibra de vidrio y fibra de carbono), y similares. Los polímeros "verdes", en este contexto, se refieren a polímeros naturales o polímeros sintéticos que son biodegradables. Una descripción detallada de los polímeros "verdes" está disponible en el Journal of Polymer Degradation and Stability, Volumen 68, Número 1, páginas 1 -7.

El sustrato puede ser uno que ya haya sido tratado de alguna manera, tal como para impartir efecto visual y/o de color, un pretratamiento protector o una capa de recubrimiento de imprimación, u otra capa de recubrimiento, y similares.

Las composiciones de recubrimiento de la presente invención también son adecuadas para su uso como recubrimientos de empaque. La aplicación de diversos pretratamientos y recubrimientos de empaque está bien establecida. Tales tratamientos y/o recubrimientos, por ejemplo, pueden usarse en el caso de las latas de metal, en donde el tratamiento y/o recubrimiento se usa para retardar o inhibir la corrosión, proporcionar un recubrimiento decorativo, proporcionar facilidad de manejo durante el proceso de fabricación, y similares. Pueden aplicarse recubrimientos al interior de tales latas para evitar que los contenidos entren en contacto con el metal del contenedor. Los recubrimientos aplicados al interior de las latas de metal también ayudan a evitar la corrosión en el espacio superior de las latas, que es el área entre la línea de llenado del producto y la tapa de la lata; la corrosión en el espacio superior es particularmente problemática con productos alimenticios que tienen un alto contenido de sal. Los recubrimientos pueden aplicarse también al exterior de las latas de metal. Ciertos recubrimientos de la presente invención son particularmente aplicables para usar con el material de metal enrollado, tal como el material de metal enrollado del que se fabrican los bordes de las latas ("material del borde de la lata"), y se fabrican tapas y los cierres de los bordes ("material de tapa/cierre"). Dado que los recubrimientos diseñados para usar en el material del extremo de la lata y el material de la tapa/cierre se aplican típicamente antes de cortar y estampar la pieza en el material de metal enrollado, estos son típicamente flexibles y extensibles. Los recubrimientos para las latas sometidas a requisitos de temperatura y/o presión relativamente estrictos también deben ser resistentes al estallido, la corrosión, el rubor y/o las ampollas.

En consecuencia, la presente invención se dirige además a un empaque recubierto al menos en parte con cualquiera de las composiciones de recubrimiento descritas anteriormente. Un "empaque" es cualquier cosa usada para contener otro artículo, particularmente para el envío desde un punto de fabricación a un consumidor, y para su posterior almacenamiento por parte de un consumidor. Por tanto, un empaque se entenderá como algo que se sella para mantener su contenido libre de deterioro hasta que un consumidor lo abra. Por lo tanto, el presente "empaque" se distingue de un contenedor de almacenamiento o bandeja para hornear en la que un consumidor puede fabricar y/o almacenar alimentos; dicho contenedor solo mantendría la frescura o integridad del alimento por un período relativamente corto. Un empaque de acuerdo con la presente invención puede estar fabricado de metal o no metal, por ejemplo, plástico o laminado, y tener cualquier forma. Un ejemplo de empaque adecuado es un tubo laminado. Otro ejemplo de un empaque adecuado es una lata de metal. El término "lata de metal" incluye cualquier tipo de lata de metal, contenedor, o cualquier tipo de receptáculo o su porción del mismo que se selle por el fabricante de alimentos/bebidas para minimizar o eliminar el deterioro de los contenidos hasta que el consumidor abra dicho empaque. Un ejemplo de una lata de metal es una lata de alimento; el término "lata(s) de alimento" se usa en la presente descripción para referirse a latas, contenedores o cualquier tipo de receptáculo o porción de los mismos usados para contener cualquier tipo de alimento y/o bebida. El término "lata(s) de metal" incluye específicamente latas de alimentos y también incluye específicamente "bordes de latas", que incluye los "extremos abiertos E-Z", los cuales están típicamente estampados en el material del borde de la lata y se usan junto con el empaque de alimentos y bebidas. El término "latas de metal" también incluye específicamente los tapones y/o cierres de metal, tales como los tapones de botellas, los tapones superiores de rosca y las tapas de cualquier tamaño, los tapones de orejas, y similares. Las latas de metal también pueden usarse para contener otros artículos, que incluyen, pero sin limitarse a, los productos para el cuidado personal, los repelentes de insectos, la pintura en aerosol, y cualquier otro compuesto adecuado para su empaque en una lata de aerosol. Las latas pueden incluir "latas de dos piezas" y "latas de tres piezas", así como también latas de una pieza estiradas y planchadas; estas latas de una pieza a menudo encuentran aplicación con productos en aerosol. Los empaques recubiertos de acuerdo con la presente invención también pueden incluir botellas de plástico, tubos de plástico, empaques laminados y flexibles, tales como los fabricados de PE, PP, PET y similares. Tal empaque podría contener, por ejemplo, alimentos, pasta de dientes, productos para el cuidado personal y similares. El recubrimiento puede aplicarse al interior y/o al exterior del empaque.

En algunos ejemplos, las composiciones de recubrimiento que se preparan y se usan de acuerdo con la presente invención pueden estar sustancialmente libres, pueden estar esencialmente libres, y/o pueden estar completamente libres de bisfenol A y compuestos epóxicos derivados del bisfenol A ("BPA"), tales como el diglicidil éter de bisfenol A ("BADGE"). El término "sustancialmente libre" como se usa en este contexto significa que las composiciones de recubrimiento contienen menos de 1000 partes por millón (ppm), "esencialmente libre" significa menos de 100 ppm, y "completamente libre" significa menos de 20 partes por billón (ppb) de cualquiera de los compuestos, sus derivados o residuos de los mismos mencionados anteriormente.

Ejemplos de trabajo

Los siguientes ejemplos de trabajo prevén describir con más detalle la invención. Se entiende que la invención descrita en esta descripción no está necesariamente limitada a los ejemplos descritos en esta sección.

Ejemplo 1: Preparación del sistema de recubrimiento base que contiene amina.

Ejemplo 1 A: Preparación de una primera composición de recubrimiento base que contiene amina.

Se preparó una composición de recubrimiento base pigmentada de rojo, adecuada para su uso como primera capa base en un sistema de recubrimiento de múltiples capas, de la siguiente manera. Los componentes 1-9 enumerados en la Tabla 1 más abajo se mezclaron bajo agitación para formar una mezcla de fase acuosa. A continuación, se añadieron a la mezcla de fase acuosa la pasta de tinte rojo (Componente 10) y la pasta de tinte blanco (Componente 11). Los componentes 12-18 se mezclaron para formar una mezcla de fase orgánica y se agitaron durante 15 minutos antes de añadirlos a la mezcla de fase acuosa. Después de mezclar juntas las mezclas de fase acuosa y orgánica, el pH de la mezcla combinada se ajustó a 8,6 mediante el uso de dimetiletanolamina al 50 % (también conocida como 2-(dimetilamino)etanol). La composición de recubrimiento base resultante ("composición de recubrimiento base A") se envejeció durante 24 horas en condiciones ambientales antes de ajustar la viscosidad con agua desmineralizada. La viscosidad de alto cizallamiento de la composición de recubrimiento base se ajustó a 95 cps a 1000 segundos _1 mediante el uso de un viscosímetro Brookfield CAP 2000 con husillo #1.

Tabla 1

1. El poliéster A se fabricócon 73 partes en peso de Empol® 1008 (comercializado por BASF/Cognis), 2,6 partes en peso de anhídrido trimelítico, 5,2 partes en peso de ácido dimetilol propiónico, y 19,1 partes en peso de 1,4 ciclohexano dimetanol, y tenía un peso molecular promedio en peso (Mw) de 24160 como se mide por GPC, un índice de acidez de 15,5, y un contenido de sólidos del 20 %.

2. El Látex Ase fabricó con 4,1 partes en peso de dimetiletanolamina, 3,9 partes en peso de diacrilato de hexanodiol, 9,7 partes en peso acrilato de 2-etilhexilo, 24,9 partes en peso de metacrilato de metilo, 5,9 partes en peso de ácido dimetilol propiónico, 5,8 partes en peso de metacrilato de hidroxietilo, 29,5 partes en peso de éter politetrametilenglicol (Mw=1000), y 16,4 partes en peso de diisocianato de isoforona, y tenía un contenido de sólidos del 37,8 % en agua.

3. El Látex B se fabricó con 0,2 partes en peso de dimetiletanolamina, 8,8 partes en peso de acrilamida, 63 partes en peso de acrilato de butilo, 25 partes en peso de diacrilato de hexanodiol, 2 partes en peso metacrilato de metilo y 1 parte en peso de acrilato de butilo, y tenía un contenido de sólidos del 31 % en agua.

4. Un surfactante de polisiloxano modificado con poliéter, comercialmente disponible por en Byk Chemie.

5. Un antiespumante que comprende una emulsión acuosa de aceites minerales a base de parafina y componentes hidrófobos comercialmente disponible por Byk Chemie.

6. La dispersión de pigmento como se describió en el Ejemplo Comparativo 1 de la patente de Estados Unidos núm. 9,040,621.

7. La pasta de tinta blanca que comprende 61 % de TÍO2 disperso en una mezcla polimérica acrílica al 9 % y con un contenido de sólidos del 70 %.

8. El uretano diol se fabricó con 70,1 partes en peso de polioxipropilendiamina (Mw=400) y 29,9 partes en peso de carbonato de etileno.

9. Una resina de melamina-formaldehído, metilada, de tipo imino, comercialmente disponible por Ineos Melamines.

10. Una resina de melamina-formaldehído, n-butilada, de tipo imino, comercialmente disponible por Allnex.

11. El poliéster B se fabricó con 39,2 partes en peso de ácido isoesteárico, 23,8 partes en peso de ácido ciclohexano dicarboxílico, 37 partes en peso de trimetilol propano y tenía un peso molecular promedio en número (Mn) de 726 y un índice de acidez de 2.

Ejemplo 1B: Preparación de una segunda composición de recubrimiento base que contiene amina.

Se preparó una composición de recubrimiento base pigmentada rojo, adecuada para su uso como segunda capa base en un sistema de recubrimiento de múltiples capas, de la siguiente manera. Los componentes 1-12 enumerados en la Tabla 2 más abajo se mezclaron bajo agitación para formar una mezcla de fase acuosa. A continuación, los componentes 13 y 14 se mezclaron por separado durante aproximadamente 20 minutos hasta que la mezcla se hizo transparente y luego se añadieron al resto de los componentes de la fase acuosa bajo agitación. Los componentes 15-18 se mezclaron para formar una mezcla de fase orgánica y se agitaron durante 15 minutos antes de añadirlos a la mezcla de fase acuosa. Después de mezclar juntas las mezclas de las fases acuosa y orgánica, el pH de la mezcla combinada se ajustó a 8,8 mediante el uso de dimetiletanolamina al 50 %. La composición de recubrimiento base resultante ("composición de recubrimiento base B") se envejeció durante 24 horas en condiciones ambientales antes de ajustar la viscosidad con agua desmineralizada. La viscosidad de alto cizallamiento de la composición de capa base B se ajustó a 80 cps a 1000 segundos'1 mediante el uso de un viscosímetro Brookfield CAP 2000 con husillo #1.

Tabla 2

1. El látex C se fabricó con 8,8 partes en peso de 50 % de acrilamida, 63 partes en peso de metacrilato de n-butilo, 25,6 partes en peso de diacrilato de 1,6-hexanodiol, 1,7 partes en peso de metacrilato de metilo, 0,9 partes en peso de acrilato de n-butilo, y tenía un contenido de sólidos de 25 % en agua.

2. Polipropilenglicol comercializado por Dow Chemical.

3. Silicato de sodio, litio y magnesio comercializado por Southern Clay Products.

4. Pasta de aluminio TSB 2180A, comercializado por Toyal America.

Ejemplo 2: Preparación de una composición de recubrimiento transparente curable catalizada por ácido.

Se preparó una composición de recubrimiento transparente curable catalizada por ácido ("Composición de recubrimiento transparente"), adecuada para usar como capa de acabado sobre un sistema de capa base de múltiples capas, se prepararon mediante la mezcla de los componentes enumerados en la Tabla 3 con agitación en el orden indicado.

Tabla 3

1. 2-(2H-Benzotriazol-2il)-6-(1-metil-1-feniletil)-4-(1,1,3,3-absorbente UV de tetrametilbutil)fenol comercializado por Ciba Specialty Chemicals Corp.

2. Un estabilizador de luz amino estéricamente impedido comercializado por Ciba Specialty Chemicals Corp.

3. Una resina de melamina-formaldehído metilada y n-butilada comercialmente disponible por Ineos Melamines.

4. Polibutilacrilato (60 por ciento de sólidos en xileno).

5. Ácido dodecilbencenosulfónico, 70 % en peso en isopropanol.

6. La resina acrílica con carbamato funcional se preparó como sigue: Un matraz de reacción equipado para destilación al vacío se purgó con N2 y luego se añadieron al matraz 1670,2 partes en peso de una solución de poliol acrílico al 88 % en 1-metoxi-2-propanol, donde el poliol acrílico se preparó a partir del 40 % en peso de acrilato de hidroxipropilo y el 60 % en peso de metacrilato de butilo, 4,9 partes en peso de ácido butilestannoico, y 4,9 partes en peso de fosfito de trifenilo. La mezcla de reacción se puso bajo vacío y se calentó a una temperatura de 140 °C. A la mezcla de reacción resultante se añadieron, durante un período de 3 horas, 1263,64 partes en peso de una solución al 38 % de carbamato de 1-metoxi-2-propilo en 1-metoxi-2-propanol. El destilado resultante se recogió. Una vez completada la adición de la solución de carbamato, se aumentó la temperatura a 150 °C y se mantuvo a esa temperatura hasta que se detuvo la destilación. La mezcla de reacción se enfrió a 90 °C y se llevó a la presión atmosférica. La resina acrílica con carbamato funcional (e hidroxilo funcional) resultante tenía un valor de hidroxilo de 34,48 y se diluyó con 251,4 partes en peso de una mezcla 1:1 de 1-metoxi-2-propanol y propionato de 3-etoxietilo.

Ejemplo 3: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se preparó un recubrimiento de múltiples capas mediante la aplicación de un sistema de capa base-capa de unióncapa de acabado sobre paneles de acero. Se aplicó un sistema de capa base a base de agua que comprende dos capas de recubrimiento sobre un panel de sustrato de acero laminado en frío de 4 pulgadas por 12 pulgadas prerrecubierto con electrocapa ED-6465 (electrocapa comercializada por PPG Industries, Inc., y paneles de sustrato comercializados en forma prerrecubierta por ACT Test Panels LLC). Las capas de recubrimiento se aplicaron en condiciones controladas de 20-22 °C de temperatura y 60-65 % de humedad relativa. La primera capa de recubrimiento del sistema de capa base (Composición de recubrimiento base A, descrita anteriormente en el Ejemplo 1 A) se pulverizó sobre la electrocapa en el panel de sustrato mediante el uso de una pistola pulverizadora de aire convencional Binks modelo 95AR con una tobera de 1,8 milímetros a 60 psi. La primera capa de recubrimiento del sistema de capa base se dejó secar durante 5 minutos en condiciones ambientales.

La segunda capa de recubrimiento del sistema de capa base (Composición de recubrimiento base B, descrita anteriormente en el Ejemplo 1B) se pulverizó sobre la primera capa de recubrimiento seca del sistema de capa base mediante el uso de una pistola pulverizadora de aire convencional Binks modelo 95AR con una tobera de 1,8 milímetros a 60 psi. La segunda capa de recubrimiento se pulverizó en dos capas consecutivas sin ningún secado intermedio entre las aplicaciones de pulverización. Las dos capas de recubrimiento del sistema de capa base, donde luego se dejaron secar durante 5 minutos en condiciones ambientales y después se deshidrataron durante 7 minutos a 70 °C. El grosor de la película del sistema de capa base (ambas capas de recubrimiento) después de la deshidratación fue de aproximadamente 35 micrómetros.

Se aplicó una capa de unión sobre el sistema de capa base deshidratado. La composición de recubrimiento de unión comprendía una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980. La composición de recubrimiento de unión se aplicó sobre la capa base deshidratada con una barra de estirado con un espacio de 1 mil en condiciones ambientales. La composición de recubrimiento de unión se aplicó sobre solo la mitad del panel con recubrimiento base. El panel con el sistema de capa base aplicado y la capa de unión se mantuvo luego durante 10 minutos en condiciones ambientales (una "evaporación parcial ambiental") y luego se horneó durante 10 minutos a 80 °C (un "horneado de deshidratación").

Dentro de los 10 minutos de la aplicación de la composición de recubrimiento de unión (es decir, antes del horneado a 80 °C), la superficie de la capa de unión se volvió libre de pegajosidad y brillante en condiciones ambientales. Se pulverizó una capa transparente (Composición de recubrimiento transparente, descrita anteriormente en el Ejemplo 2) sobre todo el panel horneado mediante el uso de una pistola pulverizadora de aire convencional Binks modelo 95AR con una tobera de 1,8 milímetros a 60 psi. La capa transparente estaba en contacto directo con la capa de unión subyacente en la mitad del panel, y la capa transparente estaba en contacto directo con el sistema de capa base subyacente en la otra mitad del panel. La capa transparente se aplicó con un grosor de película de aproximadamente 45 micrómetros. A continuación, se horneó el panel con la capa transparente aplicada durante 30 minutos a 140 °C para curar el sistema de recubrimiento de múltiples capas.

Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 4: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que el horneado de deshidratación se realizó durante 30 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 5: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que el horneado de deshidratación se realizó durante 60 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. Todo el panel (ambas mitades, con y sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente) era liso y brillante, sin arrugas observables. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la duración extendida del horneado de deshidratación con relación a los Ejemplos 3 y 4 fue lo suficientemente larga como para permitir que una porción sustancial de la dimetiletanolamina en el sistema de capa base se evapore y, como resultado, quedaba poca o ninguna dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base para migrar a la capa transparente solapada y reaccionar con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico y provocar arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 6: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que la evaporación parcial ambiental se realizó durante 30 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 7: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que se realizó la evaporación parcial ambiental durante 30 minutos en lugar de 10 minutos, y el horneado de deshidratación también se realizó durante 30 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles.

Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente. Adicionalmente, se cree que las duraciones extendidas de evaporación parcial ambiental y horneado de deshidratación no fueron lo suficientemente largas para permitir que se evapore suficiente dimetiletanolamina en el sistema de capa base y evitar que se produzcan arrugas en la capa transparente aplicada sobre la mitad sin la capa de unión intermedia.

Ejemplo 8: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que se realizó la evaporación parcial ambiental durante 30 minutos en lugar de 10 minutos, y se realizó el horneado de deshidratación durante 60 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. Todo el panel (ambas mitades, con y sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente) era liso y brillante, sin arrugas observables. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la duración extendida del horneado de deshidratación fue lo suficientemente larga como para permitir que una porción sustancial de la dimetiletanolamina en el sistema de capa base se evaporara y, como resultado, hubo poca o ninguna la dimetiletanolamina residual que queda en el sistema de capa base migre a la capa transparente solapada y reaccione con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico y provoque arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 9: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que la evaporación parcial ambiental se realizó durante 60 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles.

Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente. Adicionalmente, se cree que la duración extendida de la evaporación parcial ambiental no fue lo suficientemente larga para permitir que se evaporara suficiente dimetiletanolamina en el sistema de capa base y evitar que se produzcan arrugas en la capa transparente aplicada sobre la mitad sin la capa de unión intermedia.

Ejemplo 10: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que se realizó la evaporación parcial ambiental durante 60 minutos en lugar de 10 minutos, y se realizó el horneado de deshidratación durante 30 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles.

Ejemplo 11: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que se realizó la evaporación parcial ambiental durante 60 minutos en lugar de 10 minutos, y el horneado de deshidratación también se realizó durante 60 minutos en lugar de 10 minutos. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. Todo el panel (ambas mitades, con y sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente) era liso y brillante, sin arrugas observables. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la duración extendida del horneado de deshidratación fue lo suficientemente larga como para permitir que una porción sustancial de la dimetiletanolamina en el sistema de capa base se evaporara y, como resultado, hubo poca o ninguna la dimetiletanolamina residual que queda en el sistema de capa base migre a la capa transparente solapada y reaccione con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico y provoque arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 12: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 3, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 13: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 4, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 14: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 5, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. Todo el panel (ambas mitades, con y sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente) era liso y brillante, sin arrugas observables. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la duración extendida del horneado de deshidratación fue lo suficientemente larga como para permitir que una porción sustancial de la dimetiletanolamina en el sistema de capa base se evaporara y, como resultado, hubo poca o ninguna la dimetiletanolamina residual que queda en el sistema de capa base migre a la capa transparente solapada y reaccione con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico y provoque arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 15: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 6, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la capa de unión proporcionó una barrera polimerizada y reticulada que evitó que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migrara a la capa transparente solapada y reaccionara con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 16: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 7, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles.

Ejemplo 17: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 8, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. Todo el panel (ambas mitades, con y sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente) era liso y brillante, sin arrugas observables. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la duración extendida del horneado de deshidratación fue lo suficientemente larga como para permitir que una porción sustancial de la dimetiletanolamina en el sistema de capa base se evaporara y, como resultado, hubo poca o ninguna la dimetiletanolamina residual que queda en el sistema de capa base migre a la capa transparente solapada y reaccione con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico y provoque arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 18: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 9, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles.

Ejemplo 19: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 10, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. La mitad del panel curado que tenía la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente era lisa y brillante sin arrugas observables. La mitad del panel curado sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente exhibió arrugas visibles.

Ejemplo 20: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina con una capa de unión intermedia que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado.

Se repitió el Ejemplo 11, excepto que se aplicó la composición de recubrimiento de unión sobre la capa base deshidratada mediante una barra de estirado con un espacio de 3 mil. Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. Todo el panel (ambas mitades, con y sin la capa de unión intermedia entre el sistema de capa base y la capa transparente) era liso y brillante, sin arrugas observables. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la duración extendida del horneado de deshidratación fue lo suficientemente larga como para permitir que una porción sustancial de la dimetiletanolamina en el sistema de capa base se evaporara y, como resultado, hubo poca o ninguna la dimetiletanolamina residual que queda en el sistema de capa base migre a la capa transparente solapada y reaccione con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico y provoque arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 21: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido sobre una capa base curable que contiene amina (Comparativo).

Se preparó un recubrimiento de múltiples capas mediante la aplicación de un sistema de capa de acabado a capa base sobre paneles de acero. Se aplicó un sistema de capa base a base de agua que comprende dos capas de recubrimiento sobre un panel de sustrato de acero laminado en frío de 4 pulgadas por 12 pulgadas prerrecubierto con electrocapa ED-6465 (electrocapa comercializada por PPG Industries, Inc., y paneles de sustrato comercializados en forma prerrecubierta por ACT Test Panels LLC). Las capas de recubrimiento se aplicaron en condiciones controladas de 20-22 °C de temperatura y 60-65 % de humedad relativa. La primera capa de recubrimiento del sistema de capa base (Composición de recubrimiento base A, descrita anteriormente en el Ejemplo 1A) se pulverizó sobre la electrocapa en el panel de sustrato mediante el uso de una pistola pulverizadora de aire convencional Binks modelo 95AR con una tobera de 1,8 milímetros a 60 psi. La primera capa de recubrimiento del sistema de capa base se dejó secar durante 5 minutos en condiciones ambientales.

La segunda capa de recubrimiento del sistema de capa base (Composición de recubrimiento base B, descrita anteriormente en el Ejemplo 1B) se pulverizó sobre la primera capa de recubrimiento seca del sistema de capa base mediante el uso de una pistola pulverizadora de aire convencional Binks modelo 95AR con una tobera de 1,8 milímetros a 60 psi. La segunda capa de recubrimiento se pulverizó en dos capas consecutivas sin ningún secado intermedio entre las aplicaciones de pulverización. Las dos capas de recubrimiento del sistema de capa base, donde luego se dejaron secar durante 5 minutos en condiciones ambientales y después se deshidrataron durante 7 minutos a 70 °C. El grosor de la película del sistema de capa base (ambas capas de recubrimiento) después de la deshidratación fue de aproximadamente 40 micrómetros.

Se pulverizó una capa transparente (Composición de recubrimiento transparente, descrita anteriormente en el Ejemplo 2) sobre todo el panel deshidratado mediante el uso de una pistola pulverizadora de aire convencional Binks modelo 95AR con una tobera de 1,8 milímetros a 60 psi. Las capa transparente se pulverizó en dos capas consecutivas con un minuto intermedio entre las aplicaciones de pulverización. El panel con la capa transparente aplicada se secó parcialmente en condiciones ambientales durante 10 minutos ("Tiempo de evaporación parcial") y luego se horneó durante 30 minutos a 140 °C para curar el sistema de recubrimiento de múltiples capas.

Después del curado, se observó visualmente el panel para evaluar las propiedades de arrugamiento. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento severo sobre toda la superficie recubierta del panel y una mala cobertura de los bordes a medida que la capa transparente retrocedía desde el borde del panel. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que la dimetiletanolamina residual en el sistema de capa base migró a la capa transparente solapada durante el procedimiento de horneado y reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente. Por lo tanto, la capa de unión probablemente impidió el desarrollo de arrugas en la capa transparente.

Ejemplo 22: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácidosobre una capa base curable que contiene amina (Comparativo).

Se repitió el Ejemplo 21, excepto que el tiempo de evaporación parcial fue de 30 minutos en lugar de 10 minutos. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento severo sobre toda la superficie recubierta del panel y una mala cobertura de los bordes a medida que la capa transparente retrocedía desde el borde del panel. Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el tiempo de evaporación parcial extendido no fue lo suficientemente largo como para permitir que se evaporara suficiente dimetiletanolamina en el sistema de capa base y evitar que se produzcan arrugas en la capa transparente solapada.

Ejemplo 23: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el Ejemplo 21, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 5 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 21 (véase Tabla 4, más abajo, que resume los resultados de los Ejemplos 21-30). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Tabla 4

*Porcentaje en peso total de mezcla de metilenmalonato de dietilo y aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol (Ejemplos 23-26) o mezcla de metilenmalonato de dietilo y aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol (Ejemplos 27-30) en la composición de recubrimiento transparente usada para formar las capas transparentes aplicadas.

* 1: Sin arrugas observables.

2: Arrugas mínimas localizadas justo en los bordes del panel de prueba.

3: Arrugas mínimas en localizaciones aisladas en el panel de prueba.

4: Arrugas sobre porciones de la superficie recubierta del panel de prueba.

5: Arrugas severas sobre toda la superficie recubierta del panel de prueba.

Ejemplo 24: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el Ejemplo 22, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 5 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 22 (véase Tabla 4, anterior). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Ejemplo 25: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el Ejemplo 21, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 10 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 21 (véase Tabla 4, anterior). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Ejemplo 26: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el Ejemplo 22, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 10 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 22 (véase Tabla 4, anterior). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,6-hexanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Ejemplo 27: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el ejemplo 21, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 5 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 21 (véase Tabla 4, anterior). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Ejemplo 28: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el Ejemplo 22, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 5 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 22 (véase Tabla 4, anterior). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Ejemplo 29: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el Ejemplo 21, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 10 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 21 (véase Tabla 4, anterior). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Ejemplo 30: Un sistema de recubrimiento de múltiples capas que comprende una capa transparente curable catalizada por ácido que contiene un compuesto vinílico 1,1-diactivado aplicado sobre una capa base curable que contiene amina.

Se repitió el Ejemplo 22, excepto que se añadió a la composición de recubrimiento transparente una mezcla de metilenmalonato de dietilo y un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol, como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 2014/0329980, en una cantidad de 10 % en peso total de la composición de recubrimiento transparente antes de la aplicación de la capa transparente. El sistema de recubrimiento exhibió un arrugamiento sustancialmente reducido en comparación con el arrugamiento severo observado en el Ejemplo 22 (véase Tabla 4, anterior). Sin pretender limitarse a ninguna teoría, se cree que el metilenmalonato de dietilo y/o el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y 1,5-pentanodiol en la capa transparente aplicada funcionaba como un eliminador de amina que reaccionaba con la amina residual del sistema de capa base subyacente y redujo la cantidad de amina que reaccionó con el catalizador de curado del ácido dodecilbencenosulfónico en la capa transparente, de esta manera disminuye la formación de arrugas en la capa transparente curada.

Diversos rasgos y características se describen en esta descripción para proporcionar una comprensión de la composición, estructura, producción, función, y/u operación de la invención, que incluye las composiciones, recubrimientos y procesos descritos.

Cualquier intervalo numérico mencionado en esta descripción describe todos los subintervalos de la misma precisión numérica (z.e., que tiene el mismo número de dígitos especificados) subsumidos dentro de intervalo mencionado. Por ejemplo, un intervalo mencionado de “1,0 a 10,0” describe todos los subintervalos entre (e que incluye) el valor mínimo mencionado de 1,0 y el valor máximo mencionado de 10,0, tal como, por ejemplo, “2,4 a 7,6”, incluso si el intervalo de "2,4 a 7,6" no se menciona expresamente en el texto de la descripción. También, a menos que se especifique expresamente o se requiera de cualquier otra manera por el contexto, todos los parámetros numéricos descritos en esta descripción (tal como los que expresan valores, intervalos, cantidades, porcentajes, y similares) pueden leerse como si estuvieran precedidos por la palabra "aproximadamente", incluso si la palabra “aproximadamente” no aparece expresamente antes de un número. Adicionalmente, los parámetros numéricos descritos en esta descripción deben interpretarse a la luz del número de dígitos significativos notificados, la precisión numérica, y mediante la aplicación de técnicas de redondeo ordinarias. También se entiende que los parámetros numéricos descritos en esta descripción necesariamente poseerán la característica de variabilidad inherente de las técnicas de medición subyacentes usadas para determinar el valor numérico del parámetro.

La(s) invención(es) descrita en esta descripción pueden comprender, consistir en, o consistir esencialmente de los diversos rasgos y características descritas en esta descripción. Los términos “comprender” (y cualquier forma de comprender, tal como, “comprende” y “que comprende”), “tener” (y cualquier forma de tener, tal como “tienen” y “que tiene”), “incluir” (y cualquier forma de incluir, tal como “incluyen” e “que incluye”), o “contener” (y cualquier forma de contener, tal como “contienen” y “que contienen”) son verbos de enlace de extremo abierto. Por lo tanto, una composición, recubrimiento, o proceso que "comprende", "tiene", "incluye", o "contiene" uno o más rasgos y/o características posee esos uno o más rasgos y/o características, pero no se limita a que posean solo esos uno o más rasgos y/o características. Igualmente, un elemento de una composición, recubrimiento, o proceso que “comprende”, “tiene”, “incluye” o “contiene” uno o más rasgos y/o características posee esos uno o más rasgos y/o características, pero es no se limita a poseer solo esos uno o más rasgos y/o características, y puede poseer rasgos y/o características adicionales.

Los artículos gramaticales "uno", "un", "una", y "el/la", como se usan en esta descripción, que incluyen las reivindicaciones, pretenden incluir "al menos uno" o "uno o más", a menos que se indique de otra forma. Por lo tanto, los artículos se usan en esta descripción para referirse a uno o más de uno (es decir, a "al menos uno") de los objetos gramaticales del artículo. A manera de ejemplo, “un componente” significa uno o más componentes, y por lo tanto, posiblemente, más de un componente se contempla y puede emplearse o usarse en una implementación de las composiciones, recubrimientos, y procesos descritos. No obstante, se entiende que el uso de los términos “al menos uno” o “uno o más” en algunos casos, pero no en otros, no resultará en ninguna interpretación donde la falta de uso de los términos limite los objetos de los artículos gramaticales “uno, "un" y "el/la" a solo uno. Además, el uso de un nombre en singular incluye el plural, y el uso de un nombre en plural incluye el singular, a menos que el contexto del uso lo requiera de cualquier otra manera.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un recubrimiento que comprende:

una resina polimérica;

un catalizador de curado ácido; y

un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones;

en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado comprende un compuesto metilen dicarbonilo, un compuesto dihalo vinílico o un compuesto vinílico disustituido con dihaloalquilo o una forma multifuncional de cualquiera de los mismos, o una combinación de cualquiera de los mismos; en donde la resina polimérica comprende una resina con carbamato funcional, una resina con epoxi funcional, una resina con amino funcional, una resina de siloxano, una resina de melamina, una resina fenólica, o una combinación de cualquiera de las mismas.

2. El recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la resina polimérica comprende moléculas poliméricas que comprenden cualquier combinación de grupos carbamato, grupos epoxi, grupos siloxano, grupos amino, grupos melamina, o grupos fenol-formaldehído; y/o

en donde el catalizador de curado ácido comprende un ácido fuerte.

3. El recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la resina polimérica comprende una resina con carbamato funcional, y/o el recubrimiento comprende además una resina de melamina-formaldehído.

4. Un recubrimiento de múltiples capas que comprende:

una primera capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de un sustrato; y una segunda capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento;

en donde la segunda capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende:

una resina con carbamato funcional

un catalizador de curado ácido; y

un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones.

5. El recubrimiento de múltiples capas de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la composición de recubrimiento que forma la segunda capa de recubrimiento comprende además una resina de melaminaformaldehído.

6. Un recubrimiento de múltiples capas que comprende:

una primera capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de un sustrato;

una segunda capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento, en donde la segunda capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones; y

una tercera capa de recubrimiento aplicada sobre al menos una porción de la segunda capa de recubrimiento, en donde la tercera capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende una resina con carbamato funcional y un catalizador de curado ácido.

7. El recubrimiento de múltiples capas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-6, en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado comprende un compuesto metilen dicarbonilo, un compuesto dihalo vinílico, un compuesto vinílico disustituido con dihaloalquilo, o un compuesto de cianoacrilato, o una forma multifuncional de cualquiera de los mismos, o una combinación de cualquiera de los mismos.

8. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3 o el recubrimiento de múltiples capas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-7, en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado comprende:

un metilenmalonato de dialquilo;

un metilenmalonato de diarilo;

una forma multifuncional de un metilenmalonato de dialquilo; o

una forma multifuncional de un metilenmalonato de diarilo; o

una combinación de cualquiera de los mismos,

preferentemente en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado comprende:

metilenmalonato de dietilo; y

una forma multifuncional de metilenmalonato de dietilo que comprende un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y al menos un poliol, en donde el aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y al menos un poliol comprende preferentemente un aducto de transesterificación de metilenmalonato de dietilo y un diol, en donde el diol preferentemente comprende un alcanodiol, en donde el alcanodiol comprende preferentemente 1,5-pentanodiol y/o 1,6-hexanodiol; y/o

en donde la resina con carbamato funcional comprende una resina acrílica con carbamato funcional y/o una resina acrílica con carbamato funcional e hidroxi funcional.

9. El recubrimiento de múltiples capas de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la segunda capa de recubrimiento comprende un producto de reacción de polimerización del compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones y/o en donde el recubrimiento que forma la tercera capa de recubrimiento comprende además una resina de melaminaformaldehído.

10. El recubrimiento de múltiples capas de acuerdo una cualquiera de las reivindicaciones 4-9, en donde la primera capa de recubrimiento se forma a partir de una composición de recubrimiento que comprende un compuesto de amina, en donde el compuesto de amina comprende preferentemente de 2-15 por ciento en peso de sólidos de la composición de recubrimiento que forma la primera capa de recubrimiento y/o tiene una temperatura de punto de ebullición estándar menor que 165 °C y/o tiene un pKa mayor que 9,5, medido en agua a 25 °C, y 1 atmósfera de presión y/o comprende un compuesto de amina terciaria, en donde el compuesto de amina terciaria comprende preferentemente 2-(dimetilamino)etanol;

en donde la composición de recubrimiento que forma la primera capa de recubrimiento comprende opcionalmente además una resina de poliéster, una resina acrílica, y una resina de melaminaformaldehído.

11. Uso de un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones para evitar el arrugamiento en un recubrimiento que comprende una resina polimérica y un catalizador de curado ácido, aplicado sobre un recubrimiento subyacente que comprende una base.

12. El uso de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado, o su forma multifuncional, o la combinación de los mismos es un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones como se describió en la reivindicación 7 o la reivindicación 8 y/o la resina polimérica es una resina polimérica como se describió en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 u 8 y/o el catalizador de curado ácido es un catalizador de curado ácido como se describió en la reivindicación 2 y/o el recubrimiento subyacente es un recubrimiento subyacente como se describió en la reivindicación 10, y/o en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado, o la forma multifuncional del mismo, o la combinación de los mismos se incluye en el recubrimiento que comprende la resina polimérica y el catalizador de curado ácido o se aplica como una capa de recubrimiento separada entre el recubrimiento que comprende la resina polimérica y el catalizador de curado ácido y el recubrimiento subyacente que comprende la base.

13. Un proceso para el recubrimiento de un sustrato, que comprende:

aplicar una capa de recubrimiento sobre al menos una porción del sustrato, la capa de recubrimiento comprende:

una resina polimérica;

un catalizador de curado ácido; y

un compuesto vinílico 1,1-diactivado, o una forma multifuncional del mismo, o una de sus combinaciones; y

curar la capa de recubrimiento aplicada,

14. Un proceso para el recubrimiento de un sustrato, que comprende:

aplicar una primera capa de recubrimiento sobre al menos una porción del sustrato;

aplicar una segunda capa de recubrimiento sobre al menos una porción de la primera capa de recubrimiento, la segunda capa de recubrimiento comprende:

una resina polimérica;

un catalizador de curado ácido; y

curar la primera capa de recubrimiento aplicada y la segunda capa de recubrimiento aplicada, en donde el compuesto vinílico 1,1-diactivado comprende un compuesto metilen dicarbonilo, un compuesto dihalo vinílico o un compuesto vinílico disustituido con dihaloalquilo o una forma multifuncional de cualquiera de los mismos, o una combinación de cualquiera de los mismos; en donde la resina polimérica comprende una resina con carbamato funcional, una resina con epoxi funcional, una resina con amino funcional, una resina de siloxano, una resina de melamina, una resina fenólica, o una combinación de cualquiera de las mismas.

15. Un artículo recubierto con el recubrimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9.

16. El artículo de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el artículo se selecciona del grupo que consiste en componentes de vehículos, componentes de estructuras independientes, sustratos de automóviles, sustratos industriales, componentes de aeronaves, componentes de embarcaciones, sustratos de empaques, pisos de madera, muebles, prendas de vestir, electrónica, vidrios, transparencias, equipos deportivos y electrodomésticos.