ES2932857T3 - Composiciones de recubrimiento, recubrimientos y métodos para la amortiguación del sonido y las vibraciones y resistencia al agua - Google Patents

Abstract

Se describe una composición de revestimiento que tiene un contenido de sólidos medido de al menos el 95 % según el método de prueba ASTM D2369. La composición incluye una mezcla de (a) un polímero preparado a partir de uno o más monómeros funcionales que tienen un monómero (met)acrílico, un monómero alílico o combinaciones de los mismos, cada uno de los cuales tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional, y (b) un diluyente reactivo. Al menos algo del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero. El diluyente reactivo tiene al menos un grupo funcional etilénicamente insaturado, ninguna funcionalidad adicional y un punto de ebullición superior a 100°C. El grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional que queda dentro del polímero no reaccionan. También se describen revestimientos formados a partir de la composición de revestimiento curada y métodos para proporcionar amortiguación de vibraciones y sonido a través de un sustrato. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones de recubrimiento, recubrimientos y métodos para la amortiguación del sonido y las vibraciones y resistencia al agua

Campo de la invención

Esta solicitud se refiere generalmente a composiciones de recubrimiento y recubrimientos. Más específicamente, esta solicitud se refiere a las composiciones de recubrimiento y los correspondientes recubrimientos obtenidos a partir de las mismas que presentan una amortiguación del sonido y las vibraciones.

Antecedentes de la invención

Los recubrimientos que contienen un componente volátil, tal como agua y/o un solvente orgánico, experimentan una disminución en el volumen a medida que el componente volátil se evapora de la superficie del recubrimiento. A medida que el componente volátil abandona el recubrimiento, las fuerzas de contracción actúan para estirar el recubrimiento hacia adentro en todas las direcciones. Sin pretender estar ligado a ninguna teoría en particular, se cree que si el recubrimiento tiene suficiente resistencia cohesiva, el recubrimiento se contraerá en una sola dimensión de manera que el grosor del recubrimiento disminuirá mientras el recubrimiento resiste la contracción en cualquier dirección paralela a la superficie del sustrato. Por el contrario, si un recubrimiento carece de resistencia cohesiva suficiente para resistir la contracción paralela a la superficie del sustrato, las fuerzas de contracción harán que el recubrimiento se rompa en pequeños segmentos finos que están separados por espacios o huecos lineales continuos. Este defecto de la superficie se refiere comúnmente como "agrietamiento de lodo". Los documentos EP 1253176 A2 y WO 2013/174611, por ejemplo, describen composiciones de recubrimiento acrílico libre de solventes para aplicaciones de amortiguación de vibraciones.

Los parches precortados a base de asfalto o caucho pueden usarse para revestir bandejas de piso, tapas de cubiertas y puertas de automóviles para amortiguar o reducir el ruido y las vibraciones de la carretera y del motor, que evita que penetren en el compartimento de los pasajeros del vehículo de motor. Los recubrimientos pulverizables que pueden aplicarse mediante robótica son convenientes para proporcionar ahorros de mano de obra y costes, y flexibilidad en las especificaciones del diseño para impartir las propiedades deseadas en la amortiguación del sonido y las vibraciones.

La exposición de los recubrimientos al agua puede dañar el recubrimiento y la absorción del agua puede aumentar el peso del recubrimiento, ablandar el recubrimiento, y/o reducir la amortiguación.

Resumen de la invención

De acuerdo con la presente invención, una composición de recubrimiento comprende: una mezcla que comprende: (a) un polímero preparado a partir de uno o más monómeros funcionales que comprenden un monómero (met)acrílico, un monómero alílico, o sus combinaciones, cada uno que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo reactivo funcional que comprende un grupo epoxi, un grupo hidroxilo, un grupo anhídrido, un grupo amino, un grupo ácido sulfónico o sus combinaciones, en donde al menos parte del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero; y (b) un diluyente reactivo que tiene al menos un doble enlace etilénicamente insaturado, sin funcionalidad adicional y un punto de ebullición mayor que 100 °C; y un material de relleno; en donde el grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero no reaccionan; y en donde la composición de recubrimiento tiene un contenido de sólidos medido de al menos 95 % de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369.

De acuerdo con la presente invención, una composición de recubrimiento como se describió anteriormente cuando se aplica a un sustrato y se cura tiene un grosor de película seca de al menos 1 mm.

De acuerdo con la presente invención, un método para proporcionar la amortiguación del sonido y las vibraciones a través de un sustrato comprende: aplicar al sustrato la composición de recubrimiento descrita anteriormente; y curar al menos parcialmente la composición de recubrimiento.

Descripción detallada de la invención

Como se usa en la presente descripción, a menos que se indique de cualquier otra manera, un término en plural puede incluir su equivalente singular y viceversa, a menos que se indique de cualquier otra manera. Por ejemplo, aunque en la presente descripción se hace referencia a “un” monómero (met)acrílico, “un” monómero alílico, “un” diluyente reactivo, “un” polímero, “un” monómero y “un” material de relleno, pueden usarse una combinación (es decir, una pluralidad) de estos componentes.

Como se usa en la presente descripción, “que incluye”, “que contiene” y términos similares se entienden en el contexto de esta solicitud como sinónimos de “que comprende” y, por tanto, son de extremo abierto y no excluyen la presencia de elementos, materiales, ingredientes o etapas del método adicionales no descritos o no mencionados. Como se usa en la presente descripción, “que consiste de" se entiende en el contexto de esta solicitud como que excluye la presencia de cualquier elemento, ingrediente o etapa del método no especificado. Como se usa en la presente descripción, “que consiste esencialmente en" se entiende en el contexto de esta solicitud como que incluye los elementos, materiales, ingredientes o etapas del método que se especifican “y aquellos que no afectan materialmente la(s) característica(s) básica(s) y novedosa(s)” de lo que se describe.

Donde se describe en la presente descripción un intervalo numérico cerrado o de extremo abierto, todos los números, valores, cantidades, porcentajes, subintervalos y fracciones dentro de lo que abarca el intervalo numérico deben considerarse específicamente incluidos y pertenecientes a la descripción original de esta solicitud como si estos números, valores, cantidades, porcentajes, subintervalos y fracciones se escribieran explícitamente en su totalidad.

Como se usa en la presente descripción, a menos que se especifique expresamente de cualquier otra manera, todos los números tales como los que expresan valores, cantidades, porcentajes, intervalos, subintervalos y fracciones pueden interpretarse como si estuvieran precedidos por la palabra “aproximadamente”, incluso si el término no aparece expresamente.

Como se usa en la presente descripción, los términos “en”, “sobre”, “que se aplica en”, “que se aplica sobre”, “que se forma en”, “que se deposita en”, “que se deposita sobre”, significan que se forma, que se superpone, que se deposita o que se proporciona en pero no necesariamente en contacto con la superficie. Por ejemplo, una capa de recubrimiento “formada sobre” un sustrato no excluye la presencia de una o más capas de recubrimiento intermedias de la misma composición o una diferente situadas entre la capa de recubrimiento formada y el sustrato.

Como se usa en la presente descripción, la referencia a cualquier monómero se refiere generalmente a un monómero que puede polimerizarse con otro componente polimerizable, tal como otro monómero, un polímero o un diluyente reactivo. A menos que se indique de cualquier otra manera, debe apreciarse que una vez que los componentes monoméricos reaccionan con otro componente para formar un compuesto, el compuesto comprenderá los residuos de tales componentes.

Como se usa en la presente descripción, el término “polímero”, se refiere a los prepolímeros, los oligómeros, homopolímero, copolímeros o las mezclas de estos.

Como se usa en la presente descripción, “(met)acrilato” incluye los monómeros tanto de acrilato como de metacrilato.

Como se usa en la presente descripción, “(met)acrílico” incluye los acrílicos, los metacrílicos, y los derivados de cualquiera de estos.

Como se usa en la presente descripción, el término “monómero(s) funcional(es)” se refiere al monómero(s) que se usa(n) para preparar el polímero de la presente invención, cada monómero funcional que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional. Como se usa en la presente descripción, “grupo funcional reactivo adicional”, cuando se usa con respecto al monómero(s) funcional(es) o el polímero preparado a partir de ellos significa un grupo funcional reactivo distinto del doble enlace etilénicamente insaturado del monómero funcional usado para preparar el polímero. Para aclarar, un grupo funcional reactivo adicional puede ser un segundo doble enlace etilénicamente insaturado.

Como se usa en la presente descripción, el término "diluyente reactivo" significa un compuesto orgánico que tiene al menos un doble enlace carbono-carbono etilénicamente insaturado que es capaz de autorreticularse, es decir, un compuesto orgánico que puede formarse a partir de monómeros capaces de entrecruzarse internamente, o un compuesto orgánico que puede ser capaz de entrecruzarse con su propia especie de diluyente reactivo. Como se usa en la presente descripción con respecto al diluyente reactivo, el término “su propia especie” significa otro compuesto orgánico que tiene una estructura química idéntica al diluyente reactivo. Para propósitos de claridad, el diluyente reactivo de la presente invención solo tiene al menos un doble enlace etilénicamente insaturado y no tiene ninguna funcionalidad adicional.

Como se usa en la presente descripción, a menos que se indique de cualquier otra manera, el término “sustancialmente libre” significa que un material en particular no se añade a propósito a una composición, y solo está presente como una impureza en una cantidad traza de menos del 1 % en peso total, en base al peso total de la composición. Como se usa en la presente descripción, a menos que se indique de cualquier otra manera, el término “completamente libre” significa que una composición no comprende un material en particular, es decir, la composición comprende el 0 % en peso total de dicho material.

Como se usa en la presente descripción, el término “solvente” incluye el agua, un solvente orgánico y sus combinaciones, en donde el solvente orgánico no tiene un grupo funcional reactivo capaz de reaccionar con el grupo funcional reactivo adicional de los monómeros funcionales usados para la preparación del polímero, o el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero, o el diluyente reactivo en condiciones de curado típicas en las que la composición de recubrimiento se cura al menos parcialmente, como se describe en más detalle a continuación más abajo.

Como se indicó anteriormente, la presente descripción se dirige a una composición de recubrimiento que comprende: una mezcla que comprende: (a) un polímero preparado a partir de al menos un monómero funcional que comprende un monómero (met)acrílico, un monómero alílico, o sus combinaciones, cada uno que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional que comprende un grupo epoxi, un grupo hidroxilo, un grupo anhídrido, un grupo amino, un grupo ácido sulfónico o sus combinaciones, en donde al menos parte del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero; y (b) un diluyente reactivo que tiene al menos un doble enlace etilénicamente insaturado, sin funcionalidad adicional y un punto de ebullición mayor que 100 °C; y un material de relleno; en donde el grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero no reaccionan; y en donde la composición de recubrimiento tiene un contenido de sólidos medido de al menos 95 % de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369.

De acuerdo con la presente invención, además del grupo funcional etilénicamente insaturado, cada monómero funcional tiene al menos un grupo funcional reactivo adicional. Como se discutió anteriormente, el grupo funcional reactivo adicional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero. Como tal, el polímero formado a partir de los monómeros funcionales comprende el grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional. Se entenderá, por tanto, que la polimerización de los monómeros funcionales se produce principalmente a través de la insaturación, aunque es posible que algunos de los grupos funcionales reactivos adicionales reaccionen también durante la polimerización. El polímero puede ser capaz de autorreticularse, es decir, el polímero puede formarse a partir de monómeros capaces de reticularse internamente, o el polímero puede ser capaz de reticularse con su propia especie de polímero o con una especie diferente de polímero. Como se usa en la presente descripción con respecto al polímero, el término "su propia especie" significa otro polímero que tiene una estructura química idéntica al polímero. Como se usa en la presente descripción con respecto al polímero, el término "una especie diferente" significa otro polímero que tiene una estructura química que es diferente a la del polímero.

De acuerdo con la presente invención, el polímero puede ser un homopolímero preparado a partir de al menos un monómero funcional que contiene un grupo funcional reactivo. Alternativamente, de acuerdo con la presente invención, el polímero puede ser un copolímero preparado a partir de diferentes monómeros funcionales que contienen un grupo funcional reactivo. Si se usan dos o más monómeros funcionales diferentes, el grupo funcional reactivo de cada uno puede ser el mismo o diferente.

De acuerdo con la presente invención, el grupo funcional reactivo del monómero funcional puede comprender un grupo epoxi, un grupo hidroxilo, un grupo anhídrido, un grupo amino, un grupo ácido sulfónico o sus combinaciones.

De acuerdo con la presente invención, el polímero puede ser un copolímero de (met)acrilato o alilo que contiene epoxi preparado a partir de una composición etilénicamente insaturada que comprende: (i) uno o más monómeros etilénicamente insaturados que tienen al menos un grupo epoxi, y (ii) uno o más monómeros etilénicamente insaturados que están libres de grupos epoxi, con la condición de que al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados de (i) y/o (ii) representan un monómero alílico o metacrílico que contiene un grupo funcional reactivo.

Los ejemplos no limitantes de los monómeros etilénicamente insaturados que tienen al menos un grupo epoxi son los que contienen los grupos 1,2-epoxi e incluyen el (met)acrilato de glicidilo, el éter de alil glicidilo o sus combinaciones.

Los ejemplos no limitantes de los monómeros etilénicamente insaturados que no contienen grupos epoxi son ésteres de alquilo del ácido (met)acrílico que contienen de 1 a 20 átomos en el grupo alquilo. Los ésteres de alquilo adecuados del ácido (met)acrílico incluyen, por ejemplo, el (met)acrilato de metilo, el (met)acrilato de etilo, el (met)acrilato de butilo y el (met)acrilato de 2-etilhexilo. Otros monómeros etilénicamente insaturados copolimerizables adecuados que no contienen grupos epoxi incluyen, por ejemplo, los compuestos aromáticos de vinilo, tales como el estireno y el vinil tolueno; los nitrilos, tales como el acrilonitrilo y el metacrilonitrilo; los haluros de vinilo y vinilideno, tales como el cloruro de vinilo y el fluoruro de vinilideno y los ésteres de vinilo, tales como el acetato de vinilo.

De acuerdo con la presente invención, el monómero etilénicamente insaturado que contiene grupos epoxi puede usarse en una cantidad de al menos el 5 % en peso, en base al peso total de la composición etilénicamente insaturada usada para preparar el polímero acrílico que contiene epoxi, tal como al menos 20 % en peso, tal como al menos 40 % en peso, tal como al menos 50 % en peso. De acuerdo con la presente invención, el monómero etilénicamente insaturado que contiene grupos epoxi puede usarse en una cantidad de no más del 95 % en peso, en base al peso total de la composición etilénicamente insaturada usada para preparar el polímero de (met)acrilato que contiene epoxi, tal como no más del 80 % en peso, tal como no más del 40 % en peso, tal como no más del 50 % en peso.

De acuerdo con la presente invención, el monómero etilénicamente insaturado que contiene grupos epoxi puede usarse en una cantidad del 5 al 50 % en peso, tal como del 20 al 40 % en peso, en base al peso total de la composición etilénicamente insaturada usada para preparar el polímero (met)acrílico que contiene epoxi. De acuerdo con la presente invención, del 40 al 95 % en peso, tal como del 50 al 80 % en peso, del peso total de la composición etilénicamente insaturada puede estar constituido por uno o más ésteres de alquilo del ácido (met)acrílico.

De acuerdo con la presente invención, el monómero funcional puede tener un punto de ebullición mayor que 100 °C, tal como mayor que 115 °C, tal como mayor que 150 °C, tal como mayor que 250 °C.

Al preparar el copolímero de la presente invención, el (i) uno o más monómeros etilénicamente insaturados que tienen al menos un grupo epoxi, y el (ii) uno o más monómeros etilénicamente insaturados que están libres de grupos epoxi, con la condición de que al menos uno de los monómeros etilénicamente insaturados de (i) y/o (ii) representan un monómero de (met)acrilato que contiene un grupo funcional reactivo, pueden mezclarse y hacerse reaccionar mediante la polimerización en solución orgánica iniciada por radicales libres convencional en presencia de catalizadores adecuados, tales como los peróxidos orgánicos o compuestos azo, por ejemplo, el peróxido de benzoilo o el N,N'-azobis-(isobutironitrilo).

La polimerización puede llevarse a cabo en una solución orgánica en la que los monómeros son solubles. Los solventes adecuados son los solventes aromáticos, tales como el xileno y el tolueno y las cetonas, tales como la metil amilcetona. Además, pueden usarse técnicas de polimerización continua. Por “monómeros solubles” se entiende en el contexto de esta solicitud una mezcla homogénea de monómeros que no sufren separación de fases.

De acuerdo con la presente invención, el polímero preparado a partir de monómeros funcionales puede estar sustancialmente libre, o en algunos casos, completamente libre de grupos funcionales ácidos, tales como, por ejemplo, el ácido (met)acrílico, el ácido maleico, el ácido fumárico, un éster parcial de ácido maleico, un éster parcial de ácido fumárico, un éster parcial de ácido itacónico y sus combinaciones.

De acuerdo con la presente invención, el polímero puede ser un acrílico epoxi funcional fabricado mediante el uso de un proceso continuo a alta temperatura (es decir, mayor que 200 °C, tal como de 210 a 250 °C, o de 230 a 240 °C) y alta presión (es decir, mayor que 300 psig, tal como de 400 a 600 psig) mediante el uso de una cantidad relativamente baja del iniciador (es decir, menos del 10 % en peso en base al peso total del monómero). Por ejemplo, la temperatura puede estar en un intervalo de 150 a 280 °C, tal como de 160 a 230 °C o de 170 a 210 °C. De acuerdo con la presente invención, la polimerización puede llevarse a cabo en ausencia sustancial de ácidos de Lewis y/o metales de transición.

Puede usarse cualquier iniciador de la polimerización por radicales libres adecuado para producir el polímero acrílico epoxi funcional, tal como los iniciadores térmicos de radicales libres. Los iniciadores térmicos de radicales libres adecuados incluyen, pero no se limitan a, los compuestos de peróxido, los compuestos azo y los compuestos de persulfato. La cantidad de iniciador usada puede ser de 0,01 a 0,5 moles del iniciador por mol de la composición etilénicamente insaturada.

Los métodos continuos de polimerización también se describen en la patente de Estados Unidos núm. 7,323,529 en la col. 4, línea 56 a la col. 12, línea 65.

De acuerdo con la presente invención, el polímero acrílico epoxi funcional puede prepararse mediante un método de polimerización continua que emplea al menos dos reactores de tanque agitado, tal como se describe en la patente de Estados Unidos núm. 7,323,529 en la col. 9, líneas 22-33. Por otra parte, el contenido del primer reactor puede mantenerse a una temperatura significativamente más alta que el contenido del segundo reactor (tal como donde el contenido del primer reactor se mantiene a una temperatura mayor que 200 °C, tal como de 210 a 250 °C, o de 230 a 240 °C y el contenido del segundo reactor se mantiene a una temperatura no mayor que 200 °C, tal como de 150 a 200 °C, o de 160 a 180 °C). De acuerdo con la presente invención, en el primer reactor puede usarse más del 50 % en peso, tal como al menos 70 % en peso o, en algunos casos, al menos 80 % en peso del iniciador total que se usará para la reacción. Además, el tiempo de residencia del contenido del primer reactor no puede ser mayor que 20 minutos, tal como de 1 a 20 minutos o de 1 a 10 minutos, mientras que el tiempo de residencia del contenido del segundo reactor puede ser mayor que 20 minutos, tal como mayo que 20 minutos a 1 hora, o 30 minutos a 1 hora. El término "tiempo de residencia" se define en la patente de Estado Unidos núm. 7,323,529 en la col. 8, líneas 54-57.

De acuerdo con la presente invención, la polimerización puede realizarse bajo las condiciones de manera que el producto de reacción contiene una cantidad de monómero libre residual de menos del 1 % en peso, tal como menos del 0,5, o en algunos casos, menos del 0,25 % en peso, en base al peso total de los monómeros usados para fabricar el polímero.

El polímero de la presente invención puede comprender al menos 1 % en peso del monómero funcional que contiene el grupo funcional reactivo, en base al peso total del polímero, tal como al menos 5 % en peso o al menos 30 % en peso. El polímero de la presente invención puede comprender hasta el 100 % en peso del monómero funcional que contiene el grupo funcional reactivo, en base al peso total del monómero, o puede comprender no más del 90 % en peso del monómero funcional que contiene el grupo funcional reactivo, en base al peso total del polímero, tal como no más del 70 % en peso o no más del 50 % en peso.

El polímero de la presente invención puede comprender del 1 al 90 % en peso de los monómeros funcionales que contienen el grupo funcional reactivo, tal como del 5 al 70 % en peso, tal como del 30 al 60 % en peso.

Una temperatura de transición vítrea (Tg) (°C) del polímero de la presente invención puede ser, por ejemplo, de -55 °C a 150 °C, por ejemplo de 0 °C a 60 °C, según se determina mediante el uso de un calorímetro diferencial de barrido (DSC), tal como un calorímetro diferencial de barrido de la Serie 7 de Perkin Elmer, a una velocidad de barrido de 20 °C por minuto.

El peso molecular promedio en peso (Mw) del polímero de la presente invención, puede ser al menos 1000 g/mol según se determina por cromatografía de filtración en gel mediante el uso de un patrón de poliestireno en tetrahidrofurano (THF), tal como al menos 3000 g/mol, tal como al menos 5000 g/mol, tal como al menos 9000 g/mol, tal como al menos 150000 g/mol.

El peso molecular promedio en peso (Mw) del polímero de la presente invención no puede ser más de 1000000 g/mol según se determina por cromatografía de filtración en gel mediante el uso de un patrón de poliestireno en tetrahidrofurano (THF), tal como no más de 100 000 g/mol, tal como no más de 30 000 g/mol, tal como no más de 9000 g/mol, tal como no más de 5000 g/mol, tal como no más de 3000 g/mol.

El peso molecular promedio en peso (Mw) del polímero de la presente invención puede variar de 1000 gramos por mol y 1 000 000 gramos por mol según se determina mediante cromatografía de filtración en gel mediante el uso un estándar de poliestireno en tetrahidrofurano (THF), tal como de 1000 g/mol a 100000 g/mol, tal como de 1000 g/mol a 3000 g/mol, de 3000 g/mol a 5000 g/mol, de 5000 g/mol a 9000 g/mol, y de 9000 g/mol a 30000 g/mol.

El polímero de la presente invención puede comprender además un monómero que no es un monómero (met)acrílico o un monómero alílico que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional, que incluye, por ejemplo, el estireno, un monómero que puede ser diferente del monómero funcional discutido anteriormente, un monómero de acrilonitrilo, un monómero de acrilamida, un monómero de terpeno y sus combinaciones. El terpeno, como se usa en la presente descripción, incluye a-pineno, p-pineno, terpinoleno, limoneno (dipenteno), p -terpineno, Y-terpineno, a -tujeno, sabineno, 8-3-careno, canfeno, p-cadineno, p-cariofileno, cedreno, abisalbona, p-bisalbona, ^y -bisalbona, zingibereno, humuleno, (a-cariofil-1-eno), a-citronelol, linalool, geraniol, nerol, ipsenol, a-terpineol, D-terpineol-(4), dihidrocarveol, nerolidol, famesol, a-eudesmol, p-eudesmol, citral, D-citronelal, carvona, D-pulegona, piperitona, carvenona, bisaboleno, p-selineno, a-santaleno, vitamina A, ácido abiético y las mezclas de estos compuestos.

Como se mencionó anteriormente, la mezcla también comprende de un diluyente reactivo que tiene al menos un doble enlace etilénicamente insaturado y ningún grupo funcional adicional. Es decir, el diluyente reactivo puede ser monofuncional, bifuncional o multifuncional, de manera que el diluyente reactivo puede tener, por ejemplo, un grupo funcional de doble enlace de etileno insaturado, un grupo funcional de terpeno o sus combinaciones. El al menos un doble enlace etilénicamente insaturado del diluyente reactivo no reacciona con el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero.

De acuerdo con la invención, el diluyente reactivo tiene un punto de ebullición mayor que 100 °C, tal como mayor que 130 °C, tal como mayor que 150 °C, por ejemplo. De acuerdo con la invención, el diluyente reactivo puede tener un punto de ebullición de menos de 350 °C, tal como de menos de 300 °C, tal como de menos de 250 °C, por ejemplo.

De acuerdo con la invención, el diluyente reactivo puede ser aceites renovables insaturados tales como aceite de girasol, aceite de cártamo, aceite de soya, aceite de linaza, aceite de ricino, aceite de naranja, aceite de colza, aceite de resina, aceite de procesamiento vegetal, aceite vegetal vulcanizado, aceite de girasol con alto contenido de ácido oleico y sus combinaciones. El diluyente reactivo de la presente invención también puede ser homopolímeros de 1,2-butadieno o 1,4-butadieno o sus combinaciones, copolímeros de butadieno y monómeros acrílicos u olefínicos, o sus combinaciones.

El diluyente reactivo puede reducir la viscosidad de la mezcla. De acuerdo con la presente invención, el diluyente reactivo tiene una viscosidad de 1 mPas a 4000 mPas a 25 °C de acuerdo con la norma ASTM D789, tal como, por ejemplo, de 1 mPas a 3000 mPas, de 1 mPas a 2000 mPas, de 1 mPas a 1000 mPas, de 1 mPas a 100 mPas, o de 2 mPas a 30 mPas.

De acuerdo con la presente invención, el diluyente reactivo puede ser un monómero o un polímero.

Como se discutió previamente, la composición de recubrimiento comprende una mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo descritos anteriormente. De acuerdo con la presente invención, la mezcla puede ser una dispersión, tal como una dispersión no acuosa, en la que el polímero se dispersa en el diluyente reactivo. El polímero puede estar presente en la dispersión como partículas poliméricas, tales como micropartículas poliméricas, que se describen en mayor detalle más abajo.

Como se usa en la presente descripción, el término “no acuoso” con respecto a una dispersión no acuosa significa que el diluyente reactivo está sustancialmente libre, o en algunos casos, completamente libre de agua. Como se usa en la presente descripción, el término “dispersión” con respecto a una dispersión no acuosa significa un sistema de dos fases transparente, translúcido u opaco en el que el polímero está en la fase dispersa y el diluyente reactivo está en la fase continua. Como se usa en la presente descripción, el término “dispersión no acuosa estable” se entiende que significa que las partículas poliméricas que son al menos parcial, sustancial y/o completamente insolubles en el medio no acuoso (por ejemplo, el solvente orgánico y/o el diluyente reactivo) son capaces de distribuirse como partículas finamente divididas, discretas y distintas en el medio no acuoso y esencialmente no sedimentan, coagulan y/o floculan durante la fabricación o en reposo.

Como se usa en la presente descripción, el término “sustancialmente libre” cuando se usa en referencia a la dispersión no acuosa significa que el agua no se añade intencionalmente a la dispersión no acuosa, y solo está presente como una impureza en una cantidad traza de menos del 5 % en peso, en base al peso total de la dispersión no acuosa. Como se usa en la presente descripción, a menos que se indique de cualquier otra manera, el término “completamente libre” significa que la dispersión no acuosa no comprende un material particular, es decir, la dispersión no acuosa comprende 0 % en peso total de dicho material (por ejemplo, el agua).

El polímero de la presente invención puede estar en la forma de una dispersión de partículas, una dispersión no acuosa, o un microgel como se describió en la publicación de Estados Unidos núm. 20120149820, párrafos. [0004] a [0023], la publicación de Estados Unidos núm. 20140128508, párrafos. [0006] a [0027], y la publicación de Estados Unidos núm. 20120282475, párrafos. [0006] a [0021], El polímero, que es la composición combinada del núcleo y la envoltura, y el diluyente reactivo pueden estar presentes como una mezcla.

Como se describió anteriormente, el polímero y el diluyente reactivo de la presente invención pueden estar presentes como una mezcla. De acuerdo con la presente invención, el polímero y el diluyente reactivo pueden estar presentes en la mezcla en una cantidad combinada de al menos 20 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como de al menos 30 %, tal como de al menos 40 %, tal como de al menos 50 %. De acuerdo con la presente invención, el polímero y el diluyente reactivo pueden estar presentes en la mezcla en una cantidad combinada de no más del 100 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como de no más del 80 % en peso, tal como de no más del 70 % en peso, tal como de no más del 40 % en peso.

De acuerdo con la presente invención, el polímero y el diluyente reactivo pueden estar presentes en la mezcla en una cantidad combinada de 20-100 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como, por ejemplo, 30-80 % en peso, 40-70 % en peso, o 50-60 % en peso.

El polímero puede estar presente en la mezcla de la presente invención en una cantidad de al menos 30 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como de al menos 40 % en peso, tal como de al menos 50 % en peso, tal como de al menos 70 % en peso. El polímero puede estar presente en la mezcla de la presente invención en una cantidad de no más del 95 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como de no más del 80 % en peso, tal como de no más del 60 % en peso.

De acuerdo con la presente invención, el polímero puede estar presente en la mezcla en una cantidad de 30-95 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como, por ejemplo, 40­ 80 % en peso, tal como 50-60 % en peso, tal como 70-80 % en peso.

De acuerdo con la presente invención, el diluyente reactivo puede estar presente en la mezcla en una cantidad de al menos 5 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como al menos 10 % en peso, tal como al menos 30 % en peso, tal como al menos 70 % en peso. De acuerdo con la presente invención, el diluyente reactivo puede estar presente en la mezcla en una cantidad de no más del 70 % en peso, en base al peso total de la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, tal como de no más del 50 % en peso, tal como de no más del 40 % en peso, tal como de no más del 20 % en peso.

De acuerdo con la presente invención, el diluyente reactivo puede estar presente en la mezcla en una cantidad de 5­ 70 % en peso, en base al peso total de la mezcla del polímero y el diluyente reactivo, tal como, por ejemplo, 10-50 % en peso, tal como 30-40 % en peso, tal como 10-20 % en peso.

De acuerdo con la presente invención, la mezcla que comprende el polímero y el diluyente reactivo, en ausencia de relleno o cualquier otro componente, puede tener una viscosidad Brookfield de al menos 1000 centipoise, tal como al menos 3000 centipoise, tal como al menos 5000 centipoise, tal como al menos 10000 centipoise, tal como al menos 25 000 centipoises, tal como al menos 50000 centipoise, tal como al menos 75000 centipoise, medido a 20 rpm con un husillo #7 a temperatura ambiente/temperatura ambiente (25 °C).

El polímero y el diluyente reactivo, en ausencia de carga o cualquier otro componente, pueden tener una viscosidad Brookfield de no más de 100 000 centipoise, tal como no más de 90 000 centipoise, tal como no más de 65 000 centipoise, tal como no más de 50000 centipoise, tal como no más de 30000 centipoise, tal como no más de 15000 centipoise, tal como no más de 7500 centipoises, medidos a 20 rpm con un husillo #7 a temperatura ambiente/temperatura ambiente (25 °C).

De acuerdo con la presente invención, la mezcla del polímero y el diluyente reactivo puede comprender además un segundo polímero preparado a partir de un monómero que comprende un material de acrilato epoxi funcional. El segundo polímero puede dispersarse en el diluyente reactivo como parte de la dispersión no acuosa.

De acuerdo con la presente invención, la mezcla y/o la composición de recubrimiento puede comprender además uno o más materiales formadores de películas poliméricas químicamente diferentes de las partículas poliméricas discutidas anteriormente. Los ejemplos no limitantes de los materiales formadores de películas poliméricas útiles incluyen los poliepóxidos, los poliuretanos, las poliamidas, los poliésteres, los poliacrilatos, los cloruros de polivinilo y las mezclas y los copolímeros de estos.

Además del polímero descrito previamente preparado a partir de un monómero que comprende un material de acrilato epoxi funcional, la mezcla y/o la composición de recubrimiento de la presente invención puede comprender además un poliepóxido que tiene al menos dos grupos epóxido u oxirano por molécula e incluir un oligómero, polímero y/o copolímero epoxi funcional. Generalmente, el peso equivalente del epóxido de tal polímero epoxi funcional puede variar de 70 a 4000, medido por la valoración con ácido perclórico y bromuro de amonio cuaternario mediante el uso de violeta de metilo como indicador. Los polímeros epoxi funcionales adecuados pueden ser saturados o insaturados, cíclicos o acíclicos, alifáticos, alicíclicos, aromáticos o heterocíclicos. Los polímeros epoxi funcionales pueden tener grupos hidroxilo colgantes o terminales, si se desea. Los polímeros epoxi funcionales pueden contener uno o más grupos funcionales y/o sustituyentes, ejemplos no limitantes de los cuales incluyen un átomo de halógeno, un grupo hidroxilo, y un grupo éter. Una clase útil de estos materiales incluye los poliepóxidos que comprenden los poliéteres epoxi obtenidos al hacer reaccionar una epihalohidrina (tal como la epiclorhidrina o la epibromhidrina) con un alcohol di o polihídrico en presencia de un álcali, tal como los éteres de diglicidilo de bisfenol A, por ejemplo la resina epoxi EPON® 828 que está disponible comercialmente en Momentive.

Los ejemplos no limitantes de los materiales formadores de películas poliméricas termoplásticas útiles incluyen el acetato de polivinilo; los polímeros de vinilo aromáticos; los copolímeros de vinilo que tienen hidrocarburos aromáticos de vinilo como componentes monoméricos, tales como el poliestireno, los copolímeros de estireno-butadieno, los copolímeros de estireno-divinilbenceno y los copolímeros de estireno-acrilonitrilo; los poliésteres saturados que incluyen los poliésteres alifáticos saturados, tales como el adipato de polineopentilo, el adipato de polipropileno y la poli épsilon-caprolactona; los poliacrilatos tales como los (met)acrilatos de polialquilo que tienen grupos alquilo con 1­ 8 átomos de carbono, los polimetacrilatos o los (met)acrilatos de polialquilo obtenidos por la polimerización del metacrilato de metilo, el metacrilato de isobutilo y el acrilato de 2-etilhexilo; los uretanos de poliéster saturados; los polibutadienos; los cloruros de polivinilo y los cloruros/acetatos de polivinilo. Pueden prepararse poliésteres sustancialmente saturados útiles a partir de ácidos polifuncionales y alcoholes polihídricos mediante varios métodos, que incluye los descritos en la patente de los Estados Unidos núm. 4,739,019 en la columna 3, línea 22 a la columna 5, línea 15.

Si está presente, el material formador de película puede incorporarse a la mezcla del polímero y el diluyente reactivo y/o la composición de recubrimiento en una cantidad del 1 % al 40 % en peso en base a los sólidos totales de la resina de la mezcla y/o la composición de recubrimiento, según sea el caso, que incluye, por ejemplo, de 5 % al 30 % en peso.

Como se mencionó anteriormente, la composición de recubrimiento de la presente invención comprende además un material de relleno. El material de relleno puede elegirse entre los materiales de rellenos orgánicos, los materiales de rellenos inorgánicos o sus combinaciones. El material de relleno puede ser capaz de mejorar las propiedades de amortiguación del sonido y las vibraciones de un recubrimiento obtenido de curar al menos parcial, sustancial y/o completamente la composición de recubrimiento.

Los materiales de rellenos orgánicos pueden incluir diversas formas (por ejemplo, polvos, partículas, granos, gránulos, escamas, fibras, esferas expandibles, agentes de soplado, etc.) de materiales naturales y/o sintéticos. Los ejemplos no limitantes de tales materiales de relleno orgánicos incluyen varias formas de materiales vegetales (por ejemplo, celulosa, lignano, almidón, rayón, etc.), materiales animales (por ejemplo, quitina, quitosano, etc.) y/o materiales sintéticos (por ejemplo, cera, polipropileno, polietileno de alto peso molecular, etc.).

Los ejemplos no limitantes de los materiales de relleno inorgánicos incluyen la mica, la pizarra en polvo, las escamas de montmorillonita, las escamas de vidrio, las escamas de metal, el talco, los óxidos de metal, el óxido de calcio, el óxido de hierro, los minerales de arcilla, las fibras minerales, las fibras de vidrio, las perlas de vidrio, las burbujas de vidrio o las esferas huecas, la ferrita, el silicato de calcio, el carbonato de calcio, la barita, la sílice, el hidróxido de aluminio, la alúmina, y las mezclas de estos.

El material de relleno de la presente invención puede estar presente en la composición de recubrimiento en una cantidad de al menos 20 % en peso, en base al peso total de la composición de recubrimiento, tal como de al menos 30 % en peso, tal como de al menos 40 % en peso. El material de relleno de la presente invención puede estar presente en la composición de recubrimiento en una cantidad de no más del 80 % en peso, en base al peso total de la composición de recubrimiento, tal como de no más del 70 % en peso, tal como de no más del 60 % en peso.

De acuerdo con la presente invención, el material de relleno puede estar presente en la composición de recubrimiento en una cantidad del 20 al 80 % en peso, en base al peso total de la composición de recubrimiento, tal como, por ejemplo, del 30 al 70 % en peso, o del 40 al 60 % en peso.

La composición de recubrimiento de la presente invención tiene un contenido de sólidos medido de al menos 95 %, en base al peso total de la composición, que incluye por ejemplo, al menos 96 %, al menos 97 %, al menos 98 %, al menos 99 %, al menos 99,5 %, al menos 99,6 % o al menos 99,7 %, en base al peso total de la composición, medido de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369.

De acuerdo con la presente invención, la composición de la presente invención puede estar sustancialmente libre de solvente. Alternativamente, la composición puede estar completamente libre de solvente. Como se usa en la presente descripción, el término “sustancialmente libre”, cuando se usa en referencia a la ausencia del solvente en la composición, significa que cualquier solvente está presente en la composición en una cantidad traza de menos del 5 % en base al peso total de la composición. El término “completamente libre”, cuando se usa en referencia a la ausencia del solvente en la composición, significa que no hay ningún solvente en la composición.

La composición de recubrimiento de la presente invención puede comprender además uno o más ingredientes, aditivos y/o agentes auxiliares opcionales que pueden seleccionarse en base a la aplicación particular de la composición de recubrimiento. Los ejemplos no limitantes de tales ingredientes, aditivos y/o agentes auxiliares opcionales incluyen las ceras, los plastificantes, los surfactantes (por ejemplo, los surfactantes migratorios), los detergentes, los tixótropos, los catalizadores, los iniciadores, los aceleradores, las fibras poliméricas, las perlas poliméricas, las burbujas poliméricas o las esferas huecas, el caucho natural o sintético molido, los colorantes, los pigmentos, los materiales de relleno orgánicos, el negro de carbón, el grafito, el grafeno, los refuerzos, las fibras celulósicas, las fibras de carbón, el carbonato de calcio, el carbonato de calcio y magnesio, los estabilizadores, los inhibidores de la corrosión, los agentes de soplado, los antioxidantes y los diluyentes no reactivos. La composición de recubrimiento puede comprender además un extensor de cadena polimérica. La composición de recubrimiento puede estar sustancialmente libre o, en algunos casos, completamente libre de extensores de cadenas poliméricas.

Los tixótropos adecuados incluyen la sílice pirógena, la bentonita, el carbonato de calcio recubierto con ácido esteárico, los derivados de ácidos grasos, las ceras Castor, arcilla, arcillas orgánicas, y los espesantes de uretano asociativos, tales como ACRYSOL RM-8 que está disponible comercialmente en Rohm and Haas. Los tixótropos pueden estar presentes generalmente en una cantidad de hasta el 20 % en peso, en base al peso total de la composición de recubrimiento.

Los ejemplos no limitantes de tales catalizadores incluyen la diciandiamida, el azufre y sus combinaciones. El catalizador de la presente invención puede ser capaz de catalizar una reacción de autorreticulación del polímero, una reacción de autorreticulación del diluyente reactivo, o sus combinaciones.

La composición de recubrimiento de la presente invención pueden comprender además un plastificante. El plastificante puede dispersarse en el diluyente reactivo con el polímero. Los ejemplos no limitantes de los plastificantes adecuados incluyen los adipatos, los benzoatos, los glutaratos, los isoftalatos, los fosfatos, los poliésteres, los sebacatos, las sulfonamidas, los tereftalatos y sus combinaciones.

El uno o más ingredientes, aditivos y/o agentes auxiliares opcionales pueden estar presentes generalmente en la composición de recubrimiento en una cantidad de 0,1-50 % en peso, en base al peso total de la composición de recubrimiento, tal como por ejemplo de 0,5 a 40, tal como de 1 a 30, tal como de 1 a 10.

Una vez que se completa la polimerización, el producto resultante de la presente invención puede ser una dispersión no acuosa estable de partículas poliméricas que son insolubles en el medio no acuoso (por ejemplo, el solvente orgánico y/o el diluyente reactivo). En consecuencia, el medio no acuoso puede estar sustancialmente libre del polímero soluble. Como se usa en la presente descripción, “sustancialmente libre” significa que el medio no acuoso contiene no más del 30 % en peso del polímero disuelto, que incluye por ejemplo, no más del 25 % en peso, no más del 20 % en peso, no más del 15 % en peso, no más del 10 % en peso, o no más del 5 % en peso del polímero disuelto.

Si aún no está presente, el diluyente reactivo puede añadirse a la dispersión no acuosa estable de partículas poliméricas que son al menos parcial, sustancial y/o completamente insolubles en el medio no acuoso (por ejemplo, el solvente) antes, durante y/o después de que el medio no acuoso se elimine (por ejemplo, se elimine al vacío) y se reemplace con el diluyente reactivo para producir una dispersión no acuosa estable que comprende partículas poliméricas que se distribuyen como partículas finamente divididas, discretas y distintas en el diluyente reactivo y esencialmente no se asientan, coagulan y/o floculan durante la fabricación o en reposo.

La viscosidad de la composición de recubrimiento se basa en la aplicación específica, por ejemplo, en el tipo de equipo usado, el grosor de la película requerido/deseado y/o la resistencia al pandeo requerida/deseada. Por ejemplo, la viscosidad de Brookfield de la composición de recubrimiento puede mayor que 10000 mPas (centipoise) medida de 4 rpm a 100 rpm con un husillo #7 a temperatura ambiente (25 °C), que incluye, por ejemplo, de 10 000 mPas (centipoise) a 1000 000 mPas (centipoise), de 50000 mPas (centipoise) a 800 000 mPas (centipoise), de 100 000 mPas (centipoise) a 700000 mPas (centipoise), o de 200000 mPas (centipoise) a 500000 mPas (centipoise).

De acuerdo con la presente invención, en algunos casos, la composición de recubrimiento puede comprender: una mezcla que consiste en: (a) un polímero preparado a partir de uno o más monómeros funcionales que comprenden un monómero (met)acrílico, un monómero alílico o sus combinaciones, cada uno tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional, en donde al menos parte del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero; y (b) un diluyente reactivo que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado, sin funcionalidad adicional, y un punto de ebullición mayor que 100 °C, y un material de relleno; en donde el grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero no reaccionan; y en donde la composición de recubrimiento tiene un contenido de sólidos medido de al menos 95 % de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369.

De acuerdo con la presente invención, en algunos casos, la composición de recubrimiento puede comprender: una mezcla que consiste esencialmente en: (a) un polímero preparado a partir de uno o más monómeros funcionales que comprenden un monómero (met)acrílico, un monómero alílico o sus combinaciones, cada uno tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional, en donde al menos parte del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero; y (b) un diluyente reactivo que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado, sin funcionalidad adicional, y un punto de ebullición mayor que 100 °C, y un material de relleno; en donde el grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero no reaccionan; y en donde la composición de recubrimiento tiene un contenido de sólidos medido de al menos 95 % de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369.

La presente invención también puede ser un sustrato que tiene un recubrimiento curado, el recubrimiento curado tiene un grosor de película seca de al menos 1 mm, tal como de 2 mm a 7 mm, tal como de 3 mm a 6 mm, tal como de 4 mm a 5 mm. El recubrimiento curado se puede formar a partir de una composición de recubrimiento que comprende: una mezcla que comprende, o en algunos casos que consiste en, o en algunos casos que consiste esencialmente en: (a) un polímero preparado a partir de uno o más monómeros funcionales que comprenden un monómero (met)acrílico, un monómero alílico o sus combinaciones, cada uno tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional, en donde al menos parte del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero; y (b) un diluyente reactivo que tiene al menos un grupo funcional etilénicamente insaturado, sin funcionalidad adicional, y un punto de ebullición mayor que 100 °C, y un material de relleno; en donde el grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero no reaccionan; y en donde la composición de recubrimiento tiene un contenido de sólidos medido de al menos 95 % de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369.

La presente invención también puede ser un método para proporcionar la amortiguación del sonido y las vibraciones a través de un sustrato que comprende: aplicar al sustrato una composición de recubrimiento que comprende: una mezcla que comprende, o en algunos casos consiste en, o en algunos casos consiste esencialmente en: (a) un polímero preparado a partir de uno o más monómeros funcionales que comprenden un monómero (met)acrílico, un monómero alílico o sus combinaciones, cada uno tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional, en donde al menos parte del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero; y (b) un diluyente reactivo que tiene al menos un grupo funcional etilénicamente insaturado, sin funcionalidad adicional, y un punto de ebullición mayor que 100 °C, y un material de relleno; en donde el grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero no reaccionan; y en donde la composición de recubrimiento tiene un contenido de sólidos medido de al menos 95 % de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369; y curar al menos parcialmente la composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento descrita anteriormente puede aplicarse sola o como parte de un sistema de recubrimiento que puede depositarse de varias maneras diferentes en varios sustratos diferentes. El sistema de recubrimiento puede comprender varias capas de recubrimiento iguales o diferentes. Una capa de recubrimiento se forma típicamente cuando la composición de recubrimiento que se deposita sobre el sustrato se cura al menos parcialmente por métodos conocidos por los expertos en la técnica (por ejemplo, por la exposición al calentamiento térmico). Cabe señalar que la composición de recubrimiento descrita anteriormente puede usarse en una o más de las capas de recubrimiento descritas en los siguientes párrafos.

La composición de recubrimiento puede aplicarse a la superficie de un sustrato de muchas maneras diferentes, los ejemplos no limitantes de las cuales incluyen el recubrimiento por pulverización, el recubrimiento por inmersión o remojo, el recubrimiento por extrusión, el recubrimiento por flujo, el recubrimiento con brocha, el recubrimiento con rodillo y/o el recubrimiento con cuchilla/paleta.

Los sustratos útiles incluyen aquellos formados a partir de sustratos metálicos, sustratos poliméricos (por ejemplo, los formados a partir de materiales termoendurecibles y/o materiales termoplásticos) y sus combinaciones. Los sustratos metálicos adecuados que pueden recubrirse incluyen los metales ferrosos, tales como el hierro, acero y aleaciones de estos, los metales no ferrosos, tales como aluminio, zinc, magnesio y las aleaciones de estos, y sus combinaciones.

El sustrato puede estar formado por acero laminado en frío, acero electrogalvanizado, tal como el acero electrogalvanizado por inmersión en caliente o el acero electrogalvanizado de hierro-zinc, aluminio o magnesio. El sustrato metálico a tratar puede estar descubierto, pretratado o prepintado (por ejemplo, por electrorrecubrimiento) antes de la aplicación de la composición de recubrimiento.

Los ejemplos no limitantes de los materiales termoendurecibles útiles incluyen los materiales termoendurecibles de poliéster, epóxido, fenólico, fenol-formaldehído, urea-formaldehído, melamina, poliimida, policianurato, poliuretano, y/o caucho vulcanizado (por ejemplo, uretano de moldeo por inyección reactiva) y sus combinaciones.

Los ejemplos no limitantes de los materiales termoplásticos útiles incluyen el poliéster, el polímero acrílico, la poliolefina (por ejemplo, el polietileno y el polipropileno), la poliamida (por ejemplo, el nailon), el polibencimidazol, el polímero de vinilo (por ejemplo, el cloruro de polivinilo), el poliestireno, el fluoropolímero (por ejemplo, el politetrafluoroetileno), el policarbonato, el copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), el caucho EPDM y/o los materiales termoplásticos de poliuretano, y sus combinaciones.

De acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento puede aplicarse sobre un sustrato con un grosor de película húmeda de 1 mm a 7 mm, en dependencia de los requisitos o las propiedades de la amortiguación del sonido y las vibraciones deseados del recubrimiento curado. Una película más gruesa generalmente dará como resultado una propiedad más alta de amortiguación del sonido y las vibraciones.

Después de la aplicación al sustrato, la composición de recubrimiento puede someterse a una etapa de horneado y/o curado, tal como de 110 °C a 220 °C, de 140 °C a 210 °C, de 150 °C a 200 °C, de 175 °C a 190 °C, y durante cualquier período de tiempo deseado (por ejemplo, de 5 minutos a 1 hora) suficiente para secar y/o curar al menos parcialmente la composición de recubrimiento sobre el sustrato. Opcionalmente, de acuerdo con la invención, el horneado y/o el curado pueden llevarse a cabo a una temperatura por debajo del punto de ebullición del diluyente reactivo.

Podrían implementarse una o más etapas adicionales de horneado y/o curado para adaptarse a las configuraciones específicas del sistema de pintura.

El grosor de la película seca de la capa de recubrimiento puede aumentar del 0 % al 100 % del grosor de la película húmeda aplicada en dependencia de varios factores que incluyen, pero no se limitan a, la velocidad de secado y el calor aplicado a la composición de recubrimiento.

Después de que la composición de recubrimiento se aplica a un sustrato, solo o en combinación con una o más capas de recubrimiento adicionales, y se cura al menos parcialmente, el recubrimiento puede demostrar un factor de pérdida por amortiguación del compuesto (CDLF) de 0,05 a 0,25 medido a una temperatura de 10 °C a 30 °C y a una frecuencia de 198 HZ a 202 HZ de acuerdo con Oberst ASTM E756-05.

Después de que la composición de recubrimiento se aplica a un sustrato y/u otra capa de recubrimiento, y se cura al menos parcialmente, el recubrimiento puede demostrar una absorción del agua de menos del 15 %, por ejemplo, menos del 10 %, menos del 5 %, menos del 4 %, menos del 3 %, menos del 2 % o menos del 1 %, de acuerdo con un método de prueba que mide un cambio (por ejemplo, un aumento) en el peso del recubrimiento en base a un porcentaje de absorción del agua calculado al dividir la diferencia entre el peso del recubrimiento antes de la exposición al agua y el peso del recubrimiento después de la exposición al agua por el peso del recubrimiento antes de la exposición al agua y luego multiplicar por 100, como se describe con mayor detalle en los ejemplos siguientes. Ejemplos

La preparación de los ejemplos de la composición de recubrimiento se describe más abajo. Cada uno de los materiales enumerados más abajo está en gramos (g) o partes en peso, a menos que se indique de cualquier otra manera. Ejemplo 1

Se preparó un copolímero acrílico continuo 1 de la siguiente manera:

Tabla 1

Peróxido de di-terc-amilo

La configuración del reactor continuo incluye un reactor de 300 mL y una unidad de tanque flash de 4 L. El reactor de 300 mL se rellenó inicialmente con butil cellosolve y se calentó a 210 °C. A 230 °C, la carga #1 comenzó a bombearse con un tiempo de residencia de 5 minutos en el reactor, y la presión del reactor se mantuvo a 400-600 psi. El tanque flash se calentó a 170 °C, y la carga #2 se alimentó a 1,12 mL/minuto en el tanque flash. El copolímero resultante tenía un peso molecular promedio en peso (Mw) 2116 g/mol (medido por cromatografía de filtración en gel mediante el uso de patrones de poliestireno); y un contenido de monómero libre de acrilato de etilhexilo de 0,11 % en peso, estireno de 0,10 % en peso, acrilato de isobornilo de 0,06 % en peso y metacrilato de metilo de 0,56 % en peso (medido por cromatografía de gases), y metacrilato de glicidilo de 0,30 % en peso (medido por cromatografía líquida de alta resolución).

Ejemplo 2

La resina A se preparó de la siguiente manera:

80 partes de copolímero acrílico continuo 1 del Ejemplo 1 y 20

partes de aceite de linaza se cargaron en un vaso de precipitados y se colocaron en un horno a 110 °C durante 2 h, y luego se mezclaron bien bajo agitación mecánica.

Ejemplo 3

La resina B se preparó de la siguiente manera:

50 partes de copolímero acrílico continuo 1 del Ejemplo 1 y 50 partes de Poly vest 110 (disponible de Evonik) se cargaron en un vaso de precipitados y se colocaron en un horno a 110 °C durante 2 h, y luego se mezclaron bien bajo agitación mecánica.

Los ingredientes enumerados en la Tabla 2 más abajo se mezclaron con baja agitación en un contenedor mediante el uso de un motor accionado por aire. Los ingredientes se añadieron a un contenedor en el orden que se muestra en la Tabla 2 y se aumentó la velocidad de mezclado para mantener un vórtice durante toda la adición.

Tabla 2

1Ejemplo de síntesis de resina 2

2Ejemplo de síntesis de resina 2

3Aceite de linaza disponible de Cargill

4Producto de reacción del carbonato de propileno y JEFFAMINE 400, preparado como en el Ejemplo A del documento US 7,288,595

5Polvo de negro de carbón disponible de Columbian Chemicals

6Óxido de calcio disponible de Mississippi Lime Company

7Cianoguanidina disponible de Alz Chem

8Dimetil-1,1,3-(3,4-diclorofenilo) disponible de Alz Chem

9Acelerador de epoxi disponible de Ajinomoto Fine Techno Company 10Acelerador de epoxi disponible de Ajinomoto Fine Techno Company 11Microsulfuro disponible de Cromogneia-Units SA “

12Difenil guanidina disponible de Lanxess Corporation

13Disulfuro de benzotiazia 1 disponible de RT Vanderbilt

14Óxido de zinc disponible de Numinor Chemical

15Carbonato de calcio y magnesio disponible de Specialty Minerals

Recubrimientos

Factor de pérdida por amortiguación del compuesto

La amortiguación de las vibraciones de cada recubrimiento se midió mediante el uso del método de prueba Oberst ASTM E756-05 ("Método de prueba estándar para medir las propiedades de amortiguación de las vibraciones de los materiales"), Secciones 3 y 10. La principal medida de la amortiguación del sonido en esta prueba fue el factor de pérdida, la relación entre el módulo de pérdida y el módulo de almacenamiento del material. Los valores de Oberst típicamente variar de 0,001 para el acero sin recubrimiento (grosor de 1 milímetro) (si se golpea el panel de acero, se oirá un "ruido metálico") a 0,01 ("campanada"), a 0,1 ("bunk"), a 0,5 ("ruido sordo") para los recubrimientos cada vez más eficientes.

La prueba de Oberst se usó para medir el factor de pérdida de sonido del compuesto de recubrimiento-sustrato. Cada muestra de prueba se aplicó a un barra Oberst, que era una barra de metal formada a partir de material plano molido endurecido con aceite especial, AISI/SAE GRD 0-1,1 mm de grosor, 10 mm de ancho y 240 mm de largo de McMaster-Carr, y curado como se describió anteriormente. El peso de cada recubrimiento curado sobre 210 mm de longitud de recubrimiento fue de 6,72 ± 0,05 gramos. Los valores del factor de pérdida de Oberst se normalizaron a 6,72 gramos (3,2 kg/m2) para la comparación. Los factores de pérdida por amortiguación del compuesto se midieron en un intervalo de temperatura de -20 a 20 °C y a una frecuencia de 200 Hz.

Factor de pérdida por amortiguación del compuesto a 200 Hz\

Tabla 3

Resistencia al agua

El estiramiento del recubrimiento anterior se realizó en un panel de acero electrorrecubierto de 4 pulgadas x 4,5 pulgadas. El panel se pesó y se registró y se usó una plantilla de 3 pulgadas de ancho y 3 mm de grosor para estirar el recubrimiento anterior a 4 pulgadas de longitud en el centro del panel. El panel recubierto se horneó en un horno con el siguiente programa: 23 minutos a 155 °C seguidos de 18 minutos a 150 °C y luego 30 minutos a 140 °C. El panel se mantuvo a temperatura ambiente durante 10 minutos entre cada horneado. El panel horneado se almacenó a temperatura ambiente durante 24 horas antes de la prueba.

El panel horneado se pesó y se registró antes de que comenzara la prueba. Se calculó la diferencia entre el peso del panel sin recubrimiento y el peso del panel con el recubrimiento horneado y se registró como el peso del recubrimiento horneado. A continuación, el panel de prueba se colocó en una cabina de humedad de condensación al 100 % que se mantuvo a 40 °C. El panel se retiró de la cabina después de 7 días. Después de retirar el panel, el agua de la superficie se secó con una toalla de papel y el panel se pesó inmediatamente.

El porcentaje de absorción del agua se calculó mediante la división de la diferencia entre el peso del panel del recubrimiento horneado antes de la exposición al agua y el peso del panel del recubrimiento horneado después de la exposición al agua por el peso del panel del recubrimiento horneado antes de la exposición al agua y luego multiplicando por 100.

Tabla 4

17 días a 40 °C, en una cámara de humedad de condensación al 100 %

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de recubrimiento que comprende:

una mezcla que comprende:

(a) un polímero preparado a partir de monómeros funcionales que comprenden un monómero (met)acrílico, un monómero alílico o sus combinaciones, cada uno tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional reactivo adicional que comprende un grupo epoxi, un grupo hidroxilo, un grupo anhídrido, un grupo amino, un grupo de ácido sulfónico o sus combinaciones, en donde al menos parte del grupo funcional reactivo adicional del monómero funcional permanece sin reaccionar durante la formación del polímero; y

(b) un diluyente reactivo que tiene al menos un doble enlace etilénicamente insaturado, sin funcionalidad adicional, y un punto de ebullición mayor que 100 °C; y un material de relleno;

en donde el grupo funcional etilénicamente insaturado del diluyente reactivo y el grupo funcional reactivo adicional restante dentro del polímero no reaccionan; y

en donde la composición de recubrimiento tiene un contenido de sólidos medido de al menos el 95 % de acuerdo con el método de prueba ASTM D2369.

2. La composición de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los monómeros funcionales tienen un punto de ebullición de al menos 100 °C.

3. La composición de recubrimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde el diluyente reactivo y/o el polímero es autorreticulante.

4. La composición de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende además un catalizador que es capaz de catalizar una reacción de autorreticulación.

5. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el diluyente reactivo está presente en una cantidad del 5 al 70 % en peso, en base al peso total de la mezcla del polímero y el diluyente reactivo.

6. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el polímero es un copolímero preparado a partir de al menos un monómero funcional y al menos un monómero que comprende la insaturación etilénica pero no un grupo funcional reactivo adicional.

7. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el polímero comprende de 1 a 90 % en peso del monómero funcional, en base al peso total del polímero.

8. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el polímero tiene un peso molecular promedio en peso de 1000 g/mol a 100000 g/mol o de al menos 150000 g/mol, según se determina por cromatografía de filtración en gel mediante el uso de un patrón de poliestireno en tetrahidrofurano.

9. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,

en donde el polímero se dispersa en el diluyente reactivo; y/o

en donde la mezcla del polímero y el diluyente reactivo

comprende además opcionalmente un segundo polímero que está disperso en el diluyente reactivo.

10. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde, en ausencia del relleno, el polímero y el diluyente reactivo tienen una viscosidad Brookfield de 1000 centipoises a 100 000 centipoises medida a 20 rpm con un husillo #7 a temperatura ambiente.

11. La composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la composición está libre de solvente o comprende solvente en una cantidad menor que 5 % en peso, en base al peso total de la composición.

12. Un recubrimiento aplicado a un sustrato que comprende un producto de reacción preparado a partir de la composición de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que, después del curado, tiene un grosor de película seca de al menos 1 mm.

13. El recubrimiento aplicado al sustrato de acuerdo con la reivindicación 12, que, después del curado, demuestra un Factor de pérdida por amortiguación del compuesto mayor que 0,05 medido a una temperatura de -10 °C a 10 °C y a una frecuencia de 198

Hz a 202 Hz de acuerdo con Oberst ASTM E756-05; y/o

demuestra una absorción de agua menor que 15 %.

14. Un método para proporcionar la amortiguación del sonido y las vibraciones a través de un sustrato que comprende:

aplicar la composición de recubrimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 al sustrato; y curar al menos parcialmente la composición de recubrimiento.