MX2012010590A - Composiciones de poliuretdiona de curado a baja temperatura. - Google Patents

Composiciones de poliuretdiona de curado a baja temperatura.

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Carol L Kinney
Myron W Shaffer
Abdullah Ekin
Jonathan T Martz
Stephen J Thomas
Greszta-Franz Dorota
Jun Deng
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Abstract

Una composición y un proceso para el curado a baja temperatura de composiciones de poliuretdiona-polioI en las que la poliuretdiona se prepara a partir de un poliisocianato con grupos isocianato y un poliol que contiene grupos hidroxilo principales. El catalizador para la composición y el proceso es un catalizador de amina que contiene el grupo -N=C-N-, es aprótico, tiene un pKa mayor que 20 y tras adición a la composición de revestimiento líquida provoca un cambio de fase de la composición de revestimiento de líquido a sólido a 25 °C y 1 atm. en una semana.

Description

COMPOSICIONES DE POLIURETDIONA DE CURADO A BAJA TEMPERATURA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones de poliuretdiona aptas para curado y más particularmente a composiciones de poliuretdiona-poliol que se curan a bajas temperaturas. La invención también se refiere a un proceso de revestimiento que usa composiciones de poliuretdiona-poliol con una etapa de curado a baja temperatura.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los poliisocianatos son agentes de curado a baja temperatura bien conocidos para los polímeros que contienen hidrógeno activo tales como polioles poliméricos. No obstante, se debe usar un equipamiento especial cuando se manipulan los poliisocianatos y más particularmente cuando se manipulan composiciones aptas para curado que contienen poliisocianatos. Los problemas de manipulación se pueden abordar mediante el bloqueo de los poliisocianatos con un agente de bloqueo tal como un alcohol de bajo peso molecular para formar uretanos. No obstante, se deben usar altas temperaturas de curado en la reacción de curado. Los poliisocianatos también pueden dimerizar para formar uretdionas que, como se sabe, se disocian para dar isocianatos libres durante el curado térmico. No obstante, una vez más, se requieren altas temperaturas de curado.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporcionar una composición líquida apta para curado a baja temperatura (20-70 °C) que comprende: a) una poliuretdiona preparada a partir de un poliisocianato, b) un poliol, y c) un catalizador de amina, en la que el catalizador contiene el grupo -N=C-N-, es aprótico y presenta un pKa mayor que 20 y tras la adición a la composición de revestimiento líquida provoca una cambio de fase de la composición de revestimiento desde líquido hasta sólido a 25 °C y 1 atm. en una semana.
La invención también proporciona un proceso para el curado de una composición líquida depositada sobre un substrato que comprende: a) depositar una composición de revestimiento sobre el substrato, b) someter a coalescencia la composición de revestimiento sobre el substrato para formar el revestimiento, c) exponer el revestimiento a una temperatura de 20 a 70 °C para curar el revestimiento por medio de una reacción de reticulación, en la que la composición de revestimiento comprende: i. poliuretdiona preparada a partir de un poliisocianato, ii. un poliol, y iii. un catalizador de amina en la que el catalizador contiene el grupo -N=C-N, es aprótico, presenta un pKa mayor que 20 y tras adición a la composición de revestimiento líquida provoca un cambio de fase de la composición de revestimiento desde líquido hasta sólido a 25 °C y 1 atm en una semana.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para los fines de la siguiente descripción detallada, debe entenderse que la invención puede asumir diferentes variaciones alternativas y secuencias de etapas, excepto donde se especifique expresamente lo contrario. Además, aparte de en cualesquiera de los ejemplos de operación, o donde se indique expresamente lo contrario, se entiende que todos los números que expresan, por ejemplo, cantidades de ingredientes usadas en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones se modifican en todos los casos por el termino "aproximadamente". Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos explicados en la siguiente memoria descriptiva y adjuntos a las reivindicaciones son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas a obtener por medio de la presente invención. Muy al final, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debería interpretarse al menos a la luz del número de dígitos significativos presentados y mediante la aplicación de técnicas comunes de redondeo. A pesar de que los intervalos numéricos y parámetros que explican el amplio alcance de la invención son aproximaciones, los valores numéricos explicados en los ejemplos específicos se presentan de la manera más precisa posible. No obstante, cualquier valor numérico, contiene de manera inherente determinados errores que, necesariamente, resultan de la variación estándar encontrada en sus respectivas mediciones de ensayo.
De igual forma, debe entenderse que se pretende que cualquier intervalo numérico citado en el presente documento incluya todos los sub-intervalos subsumidos en el mismo. Por ejemplo, se pretende que el intervalo "de 1 a 10" incluya todos los sub-intervalos entre (e incluyendo) el valor mínimo citado de 1 y el valor máximo citado de 10, es decir, que presenta un valor mínimo igual o mayor que 1 y un valor máximo igual o menor que 10.
En la presente solicitud, el uso del singular incluye el plural y el plural abarca el singular, a menos que se afirme específicamente lo contrario. Además, en la presente solicitud, el uso de "o" significa "y/o", a menos que se afirme específicamente lo contrario, aunque se pueda usar "y/o" de forma explícita en determinados casos.
El término "polímero" también significa la inclusión de copolímero y oligómero.
La basicidad del catalizador se expresa en unidades de pKa. El pKa se determina en un disolvente de acetonitrilo. Se usan dos (2) bases que incluyen el catalizador en la determinación. La diferencia en los valores de pKa se determina por medio de control del equilibrio, de forma espectrofotométrica, por medio de la Ley de Beer. Un ejemplo de dicho método se describe en Journal of Organic Chemistry 2005, 70, 1019-1028.
Acrílico y metacrílico se designan como (met)acrílico.
Alifático y cicloalifático se designan como (ciclo)alifático.
Típicamente, las uretdionas de la invención se obtienen por medio de dimerización catalítica de poliisocianatos por medio de métodos que resultan conocidos en la técnica.
Ejemplos de poliisocianatos apropiados incluyen diisocianatos tales como poliisocianatos alifáticos lineales, poliisocianatos cicloalifáticos y poliisocianatos de alcarilo. Ejemplos específicos incluyen 1 ,4-diisocianatobutano, 4,4'-diisocianatociclohexilmetano (HMDI), diisocianato de isoforona (IPDI), 1 ,6-diisocianatohexano (HDI), 1 ,3- y 1 ,4-biisocianatometilciclohexano, diisocianatos de 1 ,3- y 1 ,4-xilileno (XDI) y sus mezclas.
Ejemplos de catalizadores de dimerización son: trialquilfosfinas, aminofosfinas y aminopiridinas tales como dimetilaminopiridinas y tris(dimetilamino)fosf¡na, así como también cualquier otro catalizador de dimerización conocidos por los expertos en la técnica.
El resultado de la reacción de dimerización depende, de forma conocida por la persona experta, del catalizador usado, de las condiciones del proceso y de los poliisocianatos empleados. En particular, es posible la formación de productos que contengan, de media, más de un grupo uretdiona por molécula, estando el número de grupos uretdiona sujeto a distribución.
Se preparan compuestos de uretdiona preferidos a partir de la dimerización catalítica de HDI y/o IPDI.
De manera opcional, las uretdionas pueden contener isocianurato, biuret y/o grupos iminooxadiazina además de los grupos uretdiona.
Las uretdionas son compuestos con grupo funcional de NCO y típicamente están sujetos a una reacción adicional, por ejemplo, de bloqueo de los grupos NCO libres o una reacción adicional de los grupos NCO con compuestos reactivos de NCO que presentan una funcionalidad de 2 o más, para ampliar las uretdionas con el fin de formar prepolímeros de poliuretdiona. Esto proporciona compuestos que contienen grupos uretdiona y de peso molecular elevado, que, dependiendo de las proporciones escogidas, pueden también contener grupos NCO, pueden encontrarse libres de grupos NCO o pueden contener grupos isocianato que se encuentren bloqueados.
Agentes de bloqueo apropiados por ejemplo son alcoholes, lactamas, oximas, malonatos, acetoacetatos de alquilo, triazoles, fenoles, imidazoles, pirazoles -y aminas, tales como butanona oxima, diisopropilamina, 1 ,2,4-triazol, dimetil-1 ,2,4-triazol, imidazol, malonato de dietilo, acetoacetato de etilo, acetona oxima, 3,5-dimetilpirazol, caprolactama, N-tercbutilbencilamina y ciclopentanona incluyendo mezclas de los presentes agentes de bloqueo.
Ejemplos de compuestos reactivos de NCO con una funcionalidad de dos o más son polioles tales como los descritos anteriormente. En una realización, se usan los compuestos reactivos de NCO en cantidades suficientes para reaccionar con todos los grupos NCO libres en la uretdiona. Por "grupos NCO libres" se entiende todos los grupos NCO no presentes como parte del anillo de uretdiona.
Típicamente, la poliuretdiona resultante contiene al menos 2, tal como de 2 a 10 grupos uretdiona. De manera más específica, la poliuretdiona contiene de 5 a 45 % de uretdiona, de 10 a 55 % de uretano y menos de 2 % de grupos isocianato. Los porcentajes están basados en peso sobre el peso total de la resina que contiene uretdiona, uretano y/o isocianato.
Los polioles útiles en la práctica pueden ser materiales de peso molecular bajo o elevado y, en general, presentan valores medios de hidroxilo tal y como viene determinado por ASTM designación E-222-67, Método B, entre aproximadamente 1000 y 10, y preferentemente entre aproximadamente 500 y 50. El término "poliol" significa que incluye materiales que presentan una media de dos o más grupos hidroxilo principales por molécula.
Los polioles incluyen dioles de bajo peso molecular, trioles y alcoholes superiores y polioles poliméricos tales como polioles de poliéster, polioles de poliéter, polioles de poliuretano y polímeros (met)acrílicos que contienen hidroxi.
Los dioles de bajo peso molecular, trioles y alcoholes superiores útiles en la presente invención son conocidos en la técnica. Para la mayoría son monoméricos y presentan valores de hidroxi de 200 y superiores, normalmente dentro del intervalo de 1500 a 200. Dichos materiales incluyen polioles alifáticos, en particular polioles de alquileno que contienen de 2 a 18 átomos de carbono. Ejemplos incluyen etilenglicol, 1 ,4-butanodiol, 1 ,6-hexanodiol; polioles cicloalifáticos tales como ciclohexano dimetanol. Ejemplos de trioles y alcoholes superiores incluyen trimetilol propano y pentaeritritol. También son útiles los polioles que contienen enlaces tales como dietilenglicol y trietilenglicol.
Los polioles poliméricos más apropiados son los que presenta valores de hidroxilo menores que 200, tal como de 10 a 180. Ejemplos de polioles poliméricos incluyen polioles de polialquilen éter, polioles de poliéster que incluyen policaprolactonas que contienen hidroxilo, polímeros (met)acrílicos que contienen hidroxi, polioles de policarbonato y polímeros de poliuretano.
Ejemplos de polioles de poliéter son poli(oxitetrametilen)glicoles, poli(oxietilen)glicoles y el producto de reacción de etilenglicol con una mezcla de óxido de propileno y óxido de etileno.
También son útiles polioles de poliéter formados a partir de la oxialquilacion de varios polioles, por ejemplo, glicoles tales como etilenglicol, 1 ,4-butano glicol, 1 ,6-hexanodiol y similares, o polioles superiores, tales como trimetilol propano, pentaeritritol y similares. Un método de oxialquilacion comúnmente utilizado es hacer reaccionar un poliol con un óxido de alquileno, por ejemplo, óxido de etileno en presencia de un catalizador ácido o básico.
También se pueden usar los polioles de poliéster como componente de poliol polimérico en la práctica de la invención. Los polioles de poliéster se pueden preparar por medio de poliesterificación de ácido policarboxílicos orgánicos o sus anhídridos con polioles orgánicos. Normalmente, los ácidos policarboxílicos y los polioles son ácidos dibásicos alifáticos o aromáticos y dioles.
Los dioles que normalmente se emplean en la preparación de poliéster incluyen alquilenglicoles, tales como etilenglicol y butilenglicol, neopentilglicol y otros glicoles tales como ciciohexano dimetanol, diol de caprolactona (por ejemplo, el producto de reacción de caprolactona y etilenglicol), poliéter glicoles, por ejemplo, poli(oxitetrametilen)glicol y similares. No obstante, también se pueden utilizar otros dioles de varios tipos, como los indicados, polioles de funcionalidad más elevada. Dichos polioles superiores puede incluir, por ejemplo, trimetilol propano, trimetilol etano, pentaeritritol y similares, así como también polioles de peso molecular más elevado tales como los producidos por medio de oxialquilación de polioles de peso molecular reducido. Un ejemplo de dicho poliol de peso molecular elevado es el producto de reacción de 20 moles de óxido de etileno por mol de trimetilol propano.
El componente ácido del poliéster consiste en ácido carboxílicos monoméricos o anhídridos que tienen de 2 a 18 átomos de carbono por molécula. Entre los ácidos que resultan útiles están ácido itálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido maleico, ácido glutárico, ácido cloréndico, ácido tetracloroftálico y otros ácidos dicarboxílicos de diferentes tipos. De igual forma, se pueden emplear ácidos policarboxílicos superiores tales como tales como ácido trimellítico y ácido tricarbalílico (en los que los ácidos se refieren a los anteriores, se entiende que se pueden usar los anhídridos de esos ácidos que forma anhídridos en lugar del ácido). De igual forma, se pueden usar ésteres de alquilo de ácido inferiores tales como glutamato de dimetilo.
Además de los polioles de poliéster formados a partir de ácidos polibásicos y polioles, también se pueden usar poliésteres de tipo policaprolactona. Estos productos están formados a partir de la reacción de una lactona cíclica tal como epsilon-caprolactona con un poliol con hidroxilos principales tales como los mencionados anteriormente. Dichos productos se describen en la patente de EE.UU. N°. 3.169.949 de Hostettler.
Además de los polioles de poliéter y poliéster, se pueden usar polímeros (met)acrílicos que contienen hidroxi o polioles (met)acrílicos como componente de poliol.
Entre los polímeros (met)acrílicos están polímeros de aproximadamente 2 a 20 por ciento en peso de monómeros de vinilo que contienen hidroxi principal tales como acrilato de hidroxialquilo y metacrilato que tienen de 2 a 6 átomos de carbono en el grupo alquilo y de 80 a 98 % en peso de otros materiales copolimerizables insaturados etilénicamente tales como (met)acrilatos de alquilo; los porcentajes en peso están basados en el peso total de la carga monomérica.
Ejemplos de (met)acrilatos de hidroxialquilo apropiados son (met)acrilato de hidroxi etilo e hidroxibutilo.
Ejemplos de acrilatos de alquilo apropiados y (met)acrilatos son metacrilato de laurilo, metacrilato de 2-etilhexilo y acrilato de n-butilo.
Además de los acrilatos y metacrilatos, otros monómeros copolimerizables que se pueden copolimerizar con los (met)acrilatos de hidroxialquilo son materiales insaturados etilénicamente tales como hidrocarburos monolefínicos y diolefínicos, hidrocarburos monoolefínicos y diolefínicos halogenados, ésteres insaturados de ácidos orgánicos e inorgánicos, amidas y ésteres de ácidos insaturados, nitrilos y ácidos insaturados y similares. Ejemplos de dichos monómeros incluyen estireno, 1 ,3-butadieno, acrilamida, acrilonitrilo, alfa-metil estireno, alfa-metil cloroestireno, butirato de vinilo, acetato de vinilo, cloruro de alquilo, divinilbenceno, itaconato de dialilo, cianurato de trialilo y sus mezclas. Normalmente, estos otros materiales insaturados etilénicamente se usan en forma de mezcla con los acrilatos y metacrilatos anteriormente mencionados.
Además de los polioles poliméricos anteriormente mencionados, polioles de poliuretano. Estos polioles se pueden preparar haciendo reaccionar cualquiera de los polioles anteriormente mencionados con una cantidad menor de poliisocianato (proporción equivalente de OH/NCO mayor que 1 :1) de manera que los grupos hidroxilo principales libres estén presentes en el producto. Además de los polioles de peso molecular elevado mencionados anteriormente, se puede usar mezclas de polioles peso molecular elevado y de peso molecular reducido, tales como las descritas anteriormente.
El isocianato orgánico que se usa para preparar los polioles de poliuretano pueden ser poliisocianatos orgánicos que presentan un peso molecular de 140 a 1500, preferentemente de 168 a 318, tales como 4,4'-diisocianatociclohexilmetano (HDMI), diisocianato de hexametileno (HDI), 1-metil-2,4-(2,6)diisocianatociclohexano o 1 -isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianato-metil-ciclohexano (IPDI) y sus mezclas, preferentemente 4,4'-diisocianatociclohexilmetano (HDMI), 2,4- y/o 2,6-diisocianatotolueno (TDI), 1-metil-2,4- y/ 2,6-diisocianatociclohexano y 4,4'-diisocianatodifenilmetano (MDI), diisocianato de xilileno, diisocianato de tetrametileno, 1 ,4-diisocianatobutano, 1 ,12-diisocianatododecano, diisocianato de 2,3,3-trimetilhexametileno, diisocianato de 1 ,4-ciclohexileno, diisocianato de 4,4 -diciclohexilmetano, diisocianato de 4,4'-diciclohexilo, diisocianato de a,a,a',a'-tetrametil-m- o p-xilileno y 4,4',4"-triisocianato de trifenilmetano así como sus mezclas. También son apropiados triisocianatos monoméricos tales como diisocianato de 4-isocianatometil-1 ,8-octametileno. El componente de poliisocianato también puede contener poliisocianatos de laca conocidos basados en HDI, IPDI y/o HMDI.
De acuerdo con la presente invención el componente de poliisocianato puede estar en forma de aducto de poliisocianato. Aducios de poliisocianato apropiados son los que contienen grupos isocianurato, uretdiona, biuret, iminooxadiazin diona, carbodiimida y/o oxadiazintriona. Los aducios de poliisocianatos tienen una funcionalidad media de 2 a 6, preferentemente de 2 a 4, y un contenido de NCO de 5 a 30 % en peso, preferentemente de 10 a 25 % en peso y más preferentemente de 15 a 25 % en peso, e incluyen: 1 ) Poliisocianatos que contienen un grupo isocianurato que se pueden preparar como se explica en DE-PS 2.616.416, EP-OS 3.765, EP-OS-10.589, EP-OS 47.452, US-PS 4.288.586 y US-PS 4.324.879. 2) Los diisocianatos de uretdiona que se pueden preparar por medio de oligomerización de una parte de los grupos isocianato del diisocianato en presencia de un catalizador apropiado, por ejemplo, un catalizador de trialquilfosfina, y que se pueden usar en la mezcla con otros poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos, en particular poliisocianatos que contienen el grupo isocianurato que se explican en (1 ) anterior. 3) Poliisocianatos que contienen el grupo biuret que se pueden preparar de acuerdo con los procesos descritos en las patentes de EE.UU. Nos. 3.124.605; 3.358.010; 3.644.490; 3.862.973; 3.906.126; 3.903.127, 4.051.165; 4.147.714; ó 4.220.749 mediante el uso de co-reactivos tales como agua, alcoholes terciarios, monoaminas primarias y secundarias y diaminas primarias y/o secundarias. 4) Iminoxadiazin diona y de manera opcional poliisocianatos que contienen isocianurato que se pueden preparar en presencia de catalizadores especiales que contienen flúor como se describe en el documento DE-A 19611849. 5) Poliisocianatos que contienen un grupo carbodiimida que se pueden preparar por medio de oligomerización de di- o poliisocianatos en presencia de catalizadores de cabodimidacion conocidos como se describe en los documentos DE-PS 1.092.007, US-PS 3.152.162 y DE-OS 2.504.400, 2.537.685 y 2.552.350. 6) Poliisocianatos que contienen grupos oxadiazintriona, por ejemplo, el producto de reacción de dos moles de un diisocianato y un mol de dióxido de carbono.
Aductos de poliisocianato preferidos con los que contienen grupos isocianurato, uretdiona, biuret y/o iminooxadiazin diona, especialmente poliisocianatos que contienen grupos isocianurato y de manera opcional uretdiona o grupos iminooxadiazin diona.
El catalizador para la reacción de curado es un compuesto de amina que contiene el grupo -N=C-N-, es aprótico, presenta un pKa mayor que 20 y tras la adición a la composición de revestimiento líquida provoca un cambio de fase e la composición de revestimiento de líquido a sólido a 25 °C y 1 atmósfera, en una semana. Según se usa en el presente documento y en las reivindicaciones adjuntas, "aprótico" significa que no existe hidrógeno unido a una amina primaria o secundaria.
En una realización, el catalizador presenta una estructura de acuerdo con la fórmula I: en la que R1 representa alquilo lineal o ramificado, preferentemente t-butilo, o en combinación con R4, es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo que consiste en -(-N=CH-)- y R2 representa H, alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, dimetilamina, o en combinación con R3 es un segmento de conexión seleccionado entre R3 representa Na, alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, o en combinación con R2, es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo que consiste en -(-CH2-)- 5 y R4 representa alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, o en combinación con R1, es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo de en el que R1 y R puede formar juntos un anillo N-heterocíclico, y R2 y R3 pueden formar juntos un anillo N-heterocíclico.
Catalizadores apropiados incluyen los escogidos entre el grupo que consiste en 1 ,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno, 7-metil-1 ,5-7-triazabiciclo[4.4.0.]dec-5-eno, 1 ,4,5,6-tetrahidro-1 ,2-dimetil pirimidina, 1 ,2,4-triazol, derivado de sodio y 2-terc-butil-1 ,1 ,3,3-tetrametilguanidina.
Aunque sin pretender quedar ligado a teoría alguna, se piensa que el catalizador básico fuerte favorece la reticulación por medio de reacción del hidroxilo con los enlaces de uretdiona dando lugar a la formación de reticulaciones de alofanato el contrario que la reacción convencional de temperatura más elevada de las uretdionas que se disocian para formar grupos isocianato libres que reaccionan con los grupos hidroxilo para formar reticulaciones de uretdiona. Con el catalizador apropiado, la formación del grupo de alofanato tiene lugar a una temperatura de 20 a 70 °C, tal como de 20 a 35 °C.
Las cantidades relativas de poliuretdiona y poliol pueden variar bastante dependiendo de sus pesos moleculares respectivos. Típicamente, cada uno puede estar presente en cantidades dentro del intervalo de 10 a 90 % en peso basado en el peso de sólidos de resina de la poliuretdiona y el poliol. La proporción equivalente de hidroxilo con respecto a uretdiona es típicamente de 0,5 a 1 ,5:1. Típicamente, el catalizador se encuentra presente en la composición en cantidades de aproximadamente 0,05 a 5 % en peso, basado en el peso de los sólidos de resina de la poliuretdiona y el poliol.
Además de los ingredientes mencionados, la composición anteriores puede contener varios ingredientes opcionales. Ejemplos de éstos son cargas y agentes de refuerzo, por ejemplo carbonato de calcio, silicatos, talco, caolín, mica y sulfato de bario. Otros aditivos, por ejemplo plastificantes, lubricantes y aditivos de reología y solvente o diluyente se pueden incluir en las composiciones. Cuando se encuentran presentes, los presentes ingredientes opcionales pueden constituir hasta 50 % en peso de la composición basado en el peso total de la composición.
Las composiciones de la presente invención también contienen un colorante. Según se usa en el presente documento, el término "colorante" significa cualquiera sustancia que imparte color y/u opacidad y/u otro efecto visual a la composición. El colorante se puede añadir al revestimiento de cualquier forma apropiada, tal como en forma de partículas discretas, dispersiones, disoluciones y/o escamas. Se puede usar un colorante sencillo o una mezcla de dos o más colorantes en los revestimientos de la presente invención.
Ejemplos de colorantes incluyen pigmentos, colorantes y tintas, tales como las que se usan en la industria de pinturas listadas en la Dry Color Manufacturers Association (DCMA), así como también las composiciones de efectos especiales. El colorante puede incluir, por ejemplo, un polvo sólido finamente dividido que es insoluble pero humectable en las condiciones de uso. El colorante puede ser orgánico o inorgánico y puede estar aglomerado o no aglomerado. Los colorantes se pueden incorporar a los revestimientos mediante el uso de un vehículo molido, tal como un vehículo molido acrílico, cuyo uso resulta familiar para el experto en la técnica.
Ejemplos de pigmentos y/o composiciones de pigmento incluyen, pero sin limitarse a, pigmento bruto de dioxazina y carbazol, azo, monoazo, disazo, naftol AS, tipo sal (laca colorante), bencimidazolona, condensación, complejo de metal, isoindolinona, isoindolina y ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolo pirrol, tioindigo, antraquinona, ¡ndantrona, antrapirimidina, flavantrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbonio, pigmentos de quinoftalona, rojo de diceto pirrólo pirrol ("rojo de DPPBO"), dióxido de titanio, negro de carbono y sus mezclas. El término "pigmento" y la expresión "carga coloreada" se pueden usar de forma intercambiable.
Ejemplos de colorantes incluyen, pero sin limitarse a, los que están basados en disolvente y/o acuosos tal como verde de ftalo o azul, óxido de hierro, vanadato de bismuto, antraquinona, perileno, aluminio y quinacridona.
Ejemplos de tintas incluyen, pero sin limitarse a, pigmentos dispersados en vehículos solubles en agua o miscibles con agua tales como AQUA-CHEM 896, disponible comercialmente en Degussa, Inc., CHARISMA COLORANTS y MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS, disponibles comercialmente en la división de Accurate Dispersions de Eastman Chemical, Inc.
Como se ha comentado anteriormente, el colorante puede estar en forma de dispersión incluyendo, pero sin limitarse a, una dispersión de nanopartículas. Las dispersión de nanopartículas pueden incluir uno o más colorantes de nanopartículas altamente dispersados y/o partículas de colorante que producen un color visible deseado y/o opacidad y/o un efecto visual. Las dispersiones de nanopartículas pueden incluir colorantes tales como pigmentos o colorantes que presentan un tamaño de partícula de menos que 150 nm, tal como menos que 70 nm, o menos que 30 nm. Las nanopartículas se pueden producir por medio de molienda de pigmentos orgánicos o inorgánicos de reserva, con un medio de molienda que presenta un tamaño de partícula de menos de 0,5 mm. Dispersiones de nanopartículas de ejemplo y métodos para la preparación de las mismas se identifican en la patente de EE.UU. N°. 6.875.800 B2, que se incorpora por referencia en el presente documento. Las dispersiones de nanopartículas también se pueden producir por medio de cristalización, precipitación, condensación en fase gas y rozamiento químico (es decir, disolución parcial). Con el fin de minimizar la re-aglomeración de las partículas dentro del revestimiento, se puede usar una dispersión de nano-partículas revestidas con resina. Según se usa en el presente documento, la "dispersión de nano-partículas revestidas con resina" se refiere a una fase continua en la cual se dispersan las "micro-partículas de material compuesto" discretas que comprenden una nano-partícula y un revestimiento de resina sobre la nano-partícula. Ejemplos de dispersiones de nano-partículas revestidas de resina y métodos para la preparación de las mismas se identifican en la publicación de solicitud de patente de EE.UU. 2005-0287348 A1 , presentada el 24 de junio de 2004, la solicitud provisional N°. 60/482.167, presentada el 24 de junio de 2003, y la solicitud de patente de EE.UU. de N°. de Serie 11/337.062 presentada el 20 de enero de 2006, que se incorporan en el presente documento por referencia.
Composiciones de efecto especial de ejemplo que se pueden usar en las composiciones de la presente invención incluyen pigmentos y/o composiciones que producen uno o más efectos de aspecto tales como reflectancia, perlescencia, lustre metálico, fosforescencia, fluorescencia, fotocromismo, fotosensibilidad, termocromismo, goniocromismo y/o cambio de color. Las composiciones de efecto especial adicional pueden proporcionar otras propiedades perceptibles, tales como opacidad o textura. En una realización no limitante, las composiciones de efecto especial pueden producir un cambio de color, tal como el color del revestimiento cambia cuando el revestimiento es observado con diferentes ángulos. Composiciones de efecto de color de ejemplo se identifican en la patente de EE.UU. N°. 6.894.086, incorporada en el presente documento por referencia. Las composiciones de efecto de color adicionales pueden incluir mica revestida transparente y/o mica sintética, sílice revestida, alúmina revestida, un pigmento de cristal líquido transparente, un revestimiento de cristal líquido y/o cualquier composición en la que la interferencia procede de un diferencial de índice de refracción dentro del material y no debido al diferencial de índice de refracción entre la imprimación del material y el aire.
En general, el colorante puede estar presente en cualquier cantidad suficiente para conferir el efecto de color y/o visual deseado. El colorante puede comprender de 1 a 65 % en peso de las presentes composiciones, tal como de 3 a 40 % en peso o de 5 a 35 % en peso, estando el porcentaje en peso basado en el peso total de las composiciones.
Las composiciones de la invención se pueden emplear para varios fines, por ejemplo como tintas de impresión y revestimientos para papel, madera, metal o plástico.
De particular interés es el uso de las composiciones de la invención para preparar revestimientos protectores y de decoración, tal como revestimientos exteriores sobre substratos de todo tipo, por ejemplo, edificios, protecciones, paneles de aglomerado y como revestimiento sobre piedra, cemento o metal, para el revestimiento de vehículos, por ejemplo, tal como coches, trenes o aviones. De igual forma, las composiciones se pueden usar como acabado OEM para automoción y para el re-acabado de automóviles, y también para el acabado de carrocerías de coche, partes de plástico de coches y partes de coche montadas en la carrocería. Se pueden usar las iniciadores de la invención en un sistema de multi-revestimiento en la imprimación, revestimiento de base o revestimiento transparente. También resulta posible su uso en los revestimientos superiores pigmentados.
Los substratos se pueden revestir mediante aplicación de la composición en forma líquida que puede ser una composición de 100 % de sólidos o en forma de disolución o dispersión en un disolvente o diluyente. La elección del disolvente o diluyente y la concentración dependen de forma predominante de la elección de los ingredientes del revestimiento y del proceso de revestimiento. El disolvente o el diluyente deberían ser inertes. En otras palabras, no deberían experimentar ninguna reacción química con los componentes y deberían ser capaces de ser retirados tras la operación de revestimiento en el proceso de curado. Ejemplos de disolventes apropiados o diluyentes son cetonas, éteres y ésteres, tales como etil metil cetona, isobutil metil cetona, ciclopentanona, ciclohexanona, N-metilpirrolidona, dioxano, tetrahidrofurano, 2-metoxiestanol, 2-etoxietanol, 1-metoxi-2-propanol, 1 ,2-dimetoxietano, acetato de etilo, acetato de n-butilo y 3-etoxipropionato de etilo. Típicamente, el disolvente o diluyente se encuentra presente en cantidades de 0 a 30 % en peso basado en el peso total de la composición.
Usando procesos de revestimiento conocidos, la composición de revestimiento se puede aplicar de manera uniforme a un substrato, por ejemplo, por medio de revestimiento por rotación, revestimiento por inmersión, revestimiento con cuchilla, revestimiento de cortina, cepillado, pulverización-especialmente pulverización electrostática, y revestimiento con rodillo inverso. Las composiciones de revestimiento se pueden usar como imprimación, revestimiento de color o revestimiento transparente.
Tras la aplicación de la composición al substrato, se cura el revestimiento resultante. El curado puede ser a temperatura ambiente o ligeramente por encima, típicamente de 20 a 70 °C y de 20 a 35 °C.
El espesor del revestimiento es típicamente de 0,5 a 46 micrómetros.
EJEMPLOS Materiales Uretdionas: ("Dímero EtHex") Se preparó un prepolímero de poliuretdiona preparado a partir de Desmodur® N3400 (poliisocianato que tiene grupos uretdiona e isocianurato, preparado a partir de HDI, disponible en Bayer Material Science LLC, Pittsburgh, PA),/2-etil-1 ,3-hexanodiol/2-etil hexanol usando una proporción equivalente de diol con respecto a monol de 2,8:1 en cantidad suficiente para consumir sustancialmente cualesquiera grupos isocianato presentes. Se preparó la resina con un 50 % de sólidos en acetato de butilo (BA), que presenta un peso medio equivalente de uretdiona de 1430.
("Dímero de TMPD") Se preparó un prepolímero de poliuretdiona preparado a partir de Desmodur® N3400 (poliisocianato que tiene grupos uretdiona e isocianurato, preparado a partir de HDI, disponible en Bayer Material Science LLC, Pittsburgh, PA),/2,2,4-trimetil-1 ,3-pentanodiol (TMPD)/2-etil hexanol usando una proporción equivalente de diol con respecto a monol de 2,8:1 en cantidad suficiente para consumir sustancialmente cualesquiera grupos isocianato presentes. Se preparó la resina con un 50 % de sólidos en BA, que presenta un peso medio equivalente de uretdiona de 1430.
Polioles: Poliol acrílico: (PA) poliol acrílico de PPG Industries, producido de acuerdo con el Ejemplo A siguiente Desmophen® XP 2586: (PC) poliol de policarbonato de Bayer Material Science, 100 % de sólidos, peso medio equivalente de hidroxilo de 500. Durante el curso del presente estudio, éste fue denominado Desmophen C2100.
Desmophen® S-1019-120: (PE) poliol de poliéster de Bayer Material Science, 100 % de sólidos, peso medio equivalente de hidroxilo 500.
Catalizador: 1-metilimidazol, 99 %: (Melm) de Sigma Aldrich, 100 % en sólidos, 1 ,03 g/ml. 1 ,8-diazabiciclo (5.4.0)-undec-7-eno: (DBU) de Air Products, 100 % de sólidos, 1 ,03 g/ml. 1 ,5-diazabiciclo (4.3.0)-non-5-neno: (DBN) de Sigma Aldrich, 100 % de sólidos, 1 ,12 g/ml. 7-metil-1 ,5,7-triazabiciclo(4.4.0)-dec-5-eno: (MeTBD) de Fluka, 100% sólidos, 1 ,07 g/ml. 2,3-dimetiltetrahidropirimidina: (Addocat 1872) de Rhein Chemie, 100% sólidos, 0,96 g/ml. 1 ,5,7-triazabiciclo(4.4.0)-dec-5-eno: (TBD) de Sigma Aldrich, 100% sólidos, 0,78 g/ml. 1 ,4-diazabiciclo(2.2.2)-octano: (DBO) de Sigma Aldrich, disolución de hidróxido de benciltrimetilamonio: (Tritón® B) de Sigma Aldrich, 40% sólidos en metanol, 0,79 g/ml.
Octoato estannoso: (T-9) de Acras, 100% sólidos, 1 ,29 g/ml.
Dilaurato de dibutilestaño: (T-12) de Air Products, 100% sólidos, 1 ,03 g/ml.
Tributil fosfina: (TBP) d Sigma Aldrich, 100% sólidos, 0,81 g/ml.
Acetilacetonato de circonio (IV): (Zirc AcAc) de Sigma Aldrich, polvo. Dietilditiocarbamato de cinc: (Zinc DEDTC) de Sigma Aldrich, polvo. Nacure A218: sal de metal de King Industries, Inc, 25% de sólidos en n-butanol, 1 ,01 g/ml.
Metano-sulfonato de tetrabutilfosfonio metano-sulfonato: (TBPMe-S) de Sigma Aldrich, 100% sólidos, 0,78 g/ml.
Acetato de tetrabutilamonio, 97%: (tBAmAc) de Sigma Aldrich, polvo. Terc-butóxido de potasio: (K-tBox) de Sigma Aldrich, polvo. 1 ,2,4-triazol, derivado de sodio: (triazol) de Sigma Aldrich, polvo. Ácido dodecilbencenosulfónico: (Nacure 5076) de King Industries, Inc, 70% de sólidos en isopropanol, 0,99 g/ml. 1,1 ,1 ,3,3,3-hexametildisilazano, 97%: (HMeDSi) de Sigma Aldrich, 100% sólidos, 0,78 g/ml.
K-Kat XC 6212: (6212) Quelato de circonio de King Industries, 100 % sólidos.
K-Kat XK 605: (605) Disolución acuosa de compuesto de cinc con amina de King Industries, 80 % sólidos en agua.
Nacure XC 8212: (8212) Complejo de cinc con un ácido sulfónico bloqueado con amina de King Industries, 52 % de sólidos en isopropanol.
Borchi Kat 22: (K22) Octoato de cinc de Lanxess, 100 % de sólidos. Addocat PP: (PP) Mezcla de amina alifática terciaria de Rhein Chemie, 100 % de sólidos. 2-tert-butil-1 ,1 ,3,3-tetrametilguanidina: (TMG) de Fluka, 100 % de sólidos.
Disolventes: Acetato de butilo (nBA) Sulfóxido de dimetilo (DMSO) Butanol terciario (tBuOH) Tolueno Ejemplo A: poliol acrílico El presente ejemplo ilustra la preparación de un componente de poliol acrílico. Se introducen 269,2 gramos (g) de propionato de etil-3-etoxi (EktProp EEP de Eastman Chemical Products), 15,2 g de acetato de n-butilo y 5,5 g de fosfito de trifenilo en un recipiente de reacción equipado con agitador, termopar, condensador y embudos de adición equipados con bombas, y se calentó a reflujo, a aproximadamente 160 °C. A continuación, se añaden gradualmente dos alimentaciones, identificadas en el presente documento como A y B, al recipiente durante un período de tres a cuatro horas, respectivamente, mientras se mantienen los contenidos del recipiente en condiciones de reflujo. La Alimentación A consiste en una mezcla de 548,6 g de Tone M-201 (metacrilato de caprolactona), 274,4 g de metacrilato de metilo y 274,4 g de estireno. La Alimentación B consisten en una mezcla de 65,8 g de Luperox DTA (iniciador de radicales libres de Atochem) y 24,3 g de acetato de butilo. Tras completar la adición de las dos alimentaciones A y B se lavaron los embudos de adición con 30,0 g cada uno de acetato de n-butilo y se dejaron los contenidos del recipiente a reflujo durante 1 hora. Posteriormente, se interrumpe el calentamiento, se dejan enfriar los contenidos del recipiente y se añaden 150,0 g de acetato de n-butilo.
El poliol acrílico resultante presenta un contenido total de sólidos medido durante 1 hora a 110 °C de 65,8 por ciento en peso; presenta un peso molecular máximo de 6600, un peso molecular medio expresado en peso de 10.200 y un peso molecular medio expresado en número de 2016, determinado según cromatografía de permeabilidad de gel que utiliza un estándar de poliestireno; presenta una viscosidad de Gardner-Holt de Z; tiene un valor ácido de 1 ,1 ; tiene un color APHA de 20; tiene un peso/galón de 8,80; presenta un valor de hidroxilo de 83,3.
Preparación de las materias primas Se redujeron tanto los prepolímeros de uretdiona como los tres polioles usados en los Ejemplos hasta un contenido de sólidos de 40 % con nBA. Se prepararon catalizadores en forma de disoluciones de 10 % basadas en sólidos, en varios vehículos de transporte como viene indicado la Tabla 1.
Los nombres y abreviaturas de los catalizadores que se usaron en los Ejemplos se encuentran también en la Tabla 1.
Procedimiento Tras la preparación de las materias primas, se mezclaron los prepolímeros de uretdiona y los polioles en un vial de 8 mi seguido de la adición de catalizador. Se añadieron los catalizadores con una carga de 4 % basado en sólidos. A modo de ejemplo, para preparar la formulación de EtHex uretdiona y poliol PA, con una proporción de uretdiona con respecto a hidroxilo de 0,8:1 ,0, con catalizador de DBU, se mezclaron primero 3.000 µ? de EtHex de solución de uretdiona y 1 ,440 µ? de solución de poliol de PA. Posteriormente, se añadieron 782 µ? de solución de DBU en la parte superior de la mezcla de uretdiona y poliol. Se observaron las formulaciones y se registraron las respuestas como se muestra a continuación: • 0 = sin reactividad, sin formación de gel o aumento de viscosidad apreciado en una semana • 1 = reactividad baja, la formulación forma gel en una semana • 2 = reactividad media, la formulación forma gel durante la noche • 3 = reactividad elevada, la formulación forma gel antes de la colada sobre el substrato.
Tabla 1. Identificación del catalizador y disolvente de vehículo.
Nombre del Catalizador Abreviatura Disolven catalizador Nacure 2 Ácido dodecilbencenosulfónico nBA 5076 3 1-metilimidazol Melm nBA 4 Metano sulfonato de tetrabutilfosfonio TBPMe-S nBA 5 Octoato estannoso T-9 nBA 6 Dilaurato de dibutilestaño T-12 nBA 7 1 ,8-diazabiciclo(5.4.0)-undec-7-eno DBU nBA 8 1 ,5-diazabiciclo (4.3.0)-non-5-eno DBN nBA 7-metil-1 ,5,7-triazabiciclo(4.4.0)-dec-5- 9 MeTBD nBA eno 10 1 ,1 ,1 ,3,3,3-hexametildisilazina HMeDSi nBA 1 1 2,3-dimetiltetrahidropirimidina 1872 nBA 12 Tributil fosfina TBP nBA 13 Acetato de tetrabutilamonio tBAmAc tBuOH 14 Terc-butóxido de potasio K-tBox tBuOH 15 1 ,5,7-triazabiciclo(4.4.0)-dec-5-eno TBD tBuOH 16 1 ,4-diazabicilo(2.2.2)-octano DBO nBA 17 Acetilacetonato de circonio (IV) ZircAcAc Tolueno 18 Dietilditiocarbamato de cinc Zinc-DEDTC DMSO Solución de hidróxido de 19 Tritón B nBA benciltrimetilamonio 20 1 ,2,4-triazol, derivado de sodio triazol DMSO 21 K-Kat XC 6212 6212 BA 22 K-Kat XK 605 605 agua 23 Nacure XC 8212 8212 BA 24 Borchi Kat 22 K22 BA 25 Addocat PP PP BA 26 2-terc-butil-1 ,1 ,3,3-tetraguanidina TMG BA Las Tabla 2 y 3 muestran las respuestas de formulación de cada catalizador con la uretdiona frente a los equivalentes de poliol de 0,8:1 ,0 y 1 ,2:1,0, respectivamente. Se observa claramente a partir de la Tabla 2 y Tabla 3 que los catalizadores más activos son triazol, 1872, DBU y MeTBD.
Tabla 2. Respuesta de la formulación al catalizador a temperatura ambiente a una proporción equivalente de uretdiona:hidroxilo de 0,8:1 ,0 Dímero EtHex Dímero TMPD Número de catalizador Catalizador Disolvente PA PC PE PA PC PE 1 Nacure A 218 nBA 0 0 0 0 0 0 2 Nacure 5076 nBA 0 0 0 0 0 0 3 Melm nBA 0 0 0 0 0 0 4 TBPMe-S nBA 0 0 0 0 0 0 5 T-9 nBA 0 0 0 0 0 0 6 T-12 nBA 1 0 0 0 0 0 7 DBU nBA 3 3 3 2 2 2 8 DBN nBA 0 0 0 0 0 0 9 MeTBD nBA 3 2 2 3 2 2 10 HMeDSi nBA 0 0 0 0 0 0 11 1872 nBA 3 3 3 3 2 2 12 TBP nBA 0 0 0 0 0 0 13 tBAmAc tBuOH 2 1 1 1 0 0 14 K-tBox tBuOH 0 0 0 0 0 0 15 TBD tBuOH 1 0 0 1 0 0 16 DBO nBA 1 0 0 1 0 0 17 ZircAcAc Tolueno 2 0 0 1 0 0 18 Zinc-DEDTC DMSO 0 0 0 0 0 0 19 Tritón B nBA 1 0 0 1 0 0 20 triazol DMSO 3 3 3 3 3 3 Tabla 3. Respuesta de la formulación al catalizador a temperatura ambiente a una proporción equivalente de uretdiona:hidroxilo de 1 ,2:1 ,0 Número de catalizador Catalizador Disolvente Dímero EtHex Dímero TMPD PA PC PE PA PC PE Nacure A 1 nBA 0 0 0 0 0 0 218 Nacure 2 nBA 0 0 0 0 0 0 5076 Melm nBA 4 TBPMe-S nBA 0 0 0 0 0 0 5 T-9 nBA 0 0 0 0 0 0 6 T-12 nBA 1 0 0 0 0 0 7 DBU nBA 3 3 3 2 2 2 8 DBN nBA 0 0 0 0 0 0 9 MeTBD nBA 3 2 2 3 2 2 10 HMeDSi nBA 0 0 0 0 0 0 11 1872 nBA 3 3 3 3 2 2 12 TBP nBA 0 0 0 0 0 0 13 tBAmAc tBuOH 2 1 1 1 0 0 14 K-tBox tBuOH 0 0 0 0 0 0 15 TBD tBuOH 1 0 0 1 0 0 16 DBO nBA 1 0 0 1 0 0 17 ZircAcAc Tolueno 2 0 0 1 0 0 Zinc- 18 DMSO 0 0 0 0 0 0 DEDTC 19 Tritón B nBA 1 0 0 1 0 0 20 triazol DMSO 3 3 3 3 3 3 La Tabla 4 muestra las respuestas de catalizador a una proporción equivalente de uretdiona frente a poliol de 1 ,0:1 ,0. Además de triazol, 1872, DBU, MeTBD; TMG parece como un catalizador fuerte.
Tabla 4. Respuesta de la formulación al catalizador a temperatura ambiente a una proporción equivalente de uretdiona:hidroxilo de 1 ,0:1 ,0 Dímero EtHex Número de catalizador Catalizador Disolvente PA PE 7 DBU BA 3 2 9 MeTBD BA 3 1 11 1872 BA 3 1 21 6212 BA 0 0 22 605 agua 0 0 23 8212 BA 0 0 24 K22 BA 0 0 25 PP BA 0 0 26 TMG BA 2 0 o 1 (Composición de revestimiento) 1 Aditivo de flujo disponible en BYK-CHE IE (52 % en peso de sólidos en xileno e isobutanol) 2 7-metil-1 ,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno de Sigma-Aldrich (100 % en peso de sólidos) 3 Poliuretdiona de Bayer Material Science, Inc. preparado a partir de Desmodur N3400 2-etilhexanol y 2-etil-1 ,3-hexanodiol; el contenido de sólidos fue de 50 % en acetato de n-butilo; el peso equivalente de uretdiona tal y como se suministró fue de 1341.
La composición de revestimiento del Ejemplo 1 se diluyó hasta 40,5 % en peso de sólidos mediante la adición de un disolvente de acetato de n-butilo. Se aplicó la muestra usando una barra inferior de extracción cuadrada # 8 sobre paneles de acero inoxidable laminados en frío imprimados E-Coat 6061 pre-revestidos disponibles en ACT Test Panels, Inc. of Hillsdale, Michigan. Se curó la muestra durante 30 minutos a temperatura ambiente. También se sometió a ensayo la muestra tras curado durante 30 minutos a 60 °C. Los resultados del ensayo se muestran a continuación.
Ejemplo 2 (Composición de revestimiento) 1Poliuretidiona de Degussa Corporation (40% sólidos).
Se preparó la fórmula del Ejemplo 2 y se diluyó hasta 35,4 % en peso de sólidos por medio de la adición de disolvente de acetato de n-butilo. Se aplicó la muestra usando una barra inferior de extracción cuadrada # 8 sobre paneles de acero inoxidable laminados en frío imprimados E-Coat 6061 pre-revestidos disponibles en ACT Test Panels, Inc. of Hillsdale, Michigan. Se curó la muestra durante 30 minutos a temperatura ambiente. También se sometió a ensayo la muestra tras curado durante 30 minutos a 60 °C. Los resultados del ensayo se muestran a continuación.
ASTM D2377-00 (2006) 2 ASTM D4752 Aunque se ha descrito anteriormente la invención con detalle con fines de ilustración, debe entenderse que dicho detalle es únicamente para tal fin y que se pueden llevar a cabo variaciones en la misma por parte de los expertos en la técnica sin que ello suponga alejarse del espíritu y del alcance de la invención, excepto el que queda limitado por las reivindicaciones.

Claims (31)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para el curado de un revestimiento sobre un substrato que comprende a) depositar una composición de revestimiento líquida sobre el substrato, b) someter a coalescencia la composición de revestimiento sobre el substrato para formar el revestimiento, c) exponer el revestimiento a una temperatura de 20-70 °C para curar el revestimiento por medio de una reacción de reticulación en el que la composición de revestimiento comprende i. una poliuretdiona preparada a partir de un poliisocianato, ii. un poliol, y iii. un catalizador de amina, en el que el catalizador contiene el grupo -N=C-N-, es aprótico, presenta un pKa mayor que 20 y tras adición a la composición de revestimiento líquido provoca el cambio de fase de la composición de revestimiento de líquido a sólido a 25 °C y 1 atm. en una semana.
2. El proceso de la reivindicación 1 , en el que la reacción de reticulación ocurre a través de la formación grupos alofanato.
3. El proceso de la reivindicación 1 , en el que la poliuretdiona contiene al menos 2 grupos uretdiona.
4. El proceso de la reivindicación 1 , en el que la poliuretdiona contiene de 2 a 10 grupos uretdiona.
5. El proceso de la reivindicación 1 , en el que la poliuretdiona se prepara por medio de la reacción de un poliisocianato que contiene un grupo uretdiona con al menos un poliol y, de manera opcional, un agente de bloqueo para isocianato.
6. El proceso de la reivindicación 1 , en el que la poliuretdiona contiene de 5 a 45 % en peso de grupos uretdiona; de 10 a 55 % en peso de grupos uretano y menos de 2 % en peso de grupos isocianato libres, estando el porcentaje en peso basado en el peso total de resina que contiene uretdiona, uretano y/o grupos isocianato.
7. El proceso de la reivindicación 1 , en el que el poliisocianato es un poliisocianato (ciclo)alifático.
8. El proceso de la reivindicación 1 , en el que el poliisocianato es un diisocianato.
9. El proceso de la reivindicación 1 , en el que el poliisocianato es seleccionado entre el grupo que consiste en diisocianato de 1 ,6-hexametileno, diisocianato de isoforona y sus mezclas.
10. El proceso de la reivindicación 1 , en el que la poliuretdiona contiene uno o más grupos que consisten en isocianurato, biuret y grupos iminooxadiazin diona.
11. El proceso de la reivindicación 1 , en el que el poliol es un poliol monomérico que tiene un valor de hidroxilo de 200 y superior.
12. El proceso de la reivindicación 1 , en el que el poliol es un poliol polimérico que tiene un valor de hidroxilo de 10 a 180.
13. El proceso de la reivindicación 12, en el que el poliol polimérico es seleccionado entre un poliol de poliéter, un poliol de poliéster, un poliol de poliuretano, un poliol de policarbonato o un polímero (met)acrílico que contiene un grupo hidroxilo.
14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , en el que el catalizador de amina tiene la estructura de acuerdo con la fórmula I en la que representa alquilo lineal o ramificado, preferentemente t-butilo, o en combinación con R4, un segmento de conexión seleccionado entre el grupo que consiste en N=CH4 y representa H, alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, dimetilamina, o en combinación con R3 es un segmento de conexión seleccionado entre grupo que consiste y R3 representa Na, alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, o en combinación con R2, es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo que consiste en R4 representa alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, o en combinación con R1, es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo de en el que R1 y R puede formar juntos un anillo N-heterocíclico, y R2 y R3 pueden formar juntos un anillo N-heterocíclico.
15. El proceso de la reivindicación 1 , en el que el catalizador de amina es seleccionado entre el grupo que consiste en 1 ,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno, 7-metil-1 ,5,7-triazabiciclo [4.4.0]dec-5-eno, 1 ,4,5,6-tetrahidro-1 ,2-dimetil pirimidina, 1 ,2,4-triazol, derivado de sodio y 2-terc-butil-1 , 1 ,3,3-tetrametilguanidina.
16. El proceso de la reivindicación 1 , en el que el catalizador de amina se encuentra presente en cantidades de 0,05 a 5 % en peso basado en el peso de la poliuretdiona, poliol y catalizador de amina.
17. Una composición que cura a 20-70 °C, que comprende: a) una poliuretdiona preparada a partir de un poliisocianato, b) un poliol, y c) un catalizador de amina, en la que el catalizador contiene el grupo -N=C-N-, es aprótico, tiene un pKa mayor que 20 y tras la adición a la composición de revestimiento líquida provoca un cambio de fase de la composición de revestimiento de líquido a sólido a 25 °C y 1 atm. en una semana.
18. Las composiciones de la reivindicación 17 en las que a) está presente en cantidades de 10 a 90 % en peso, y b) está presente en cantidades de 10 a 90 % en peso; estando el % en peso basado en el peso total de a) y b).
19. La composición de la reivindicación 17 en la que el catalizador de amina se encuentra presente en cantidades de 0,05 a 5 % en peso.
20. La composición de la reivindicación 17, en la que el catalizador de amina tiene una estructura de acuerdo con la fórmula I: (I) en la que Ri representa alquilo lineal o ramificado, preferentemente t-butilo, o en combinación con R4, es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo que consiste en - v N=CH - y R2 representa H, alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, dimetilamina, o en combinación con R3 es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo que consiste en y R3 representa Na, alquilo lineal o ramificado, preferentemente metilo, o en combinación con R2, es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo que R4 representa alquilo lineal o ramificado, 15 preferentemente metilo, o en combinación con R ( es un segmento de conexión seleccionado entre el grupo de en el que Ri y f¾ puede formar juntos un anillo N-heterocíclico, y f¾ y R3 pueden formar juntos un anillo N-heterocíclico.
21. La composición de la reivindicación 17 en la que el catalizador de amina es seleccionado entre el grupo que consiste en 1 ,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno, 7-metil-1 ,5-7-triazabiciclo[4.4.0.]dec-5-eno, 1 ,4,5,6-tetrahidro-1 ,2-dimetil pirimidina, 1 ,2,4-triazol, derivado de sodio y 2-terc-butil-1 ,1 ,3,3-tetrametilguanidina.
22. La composición de la reivindicación 17, en la que la poliuretdiona se prepara mediante reacción de un poliisocianato que contiene un grupo uretdiona con al menos un poliol y de manera opcional con un agente de bloqueo para isocianato.
23. La composición de la reivindicación 17 en la que la poliuretdiona contiene de 5 a 45 % en peso de grupos uretdiona; de 10 a 55 % en peso de grupos uretdiona y menos de 2 % en peso de grupos isocianato libres, estando el porcentaje en peso basado en el peso total de resina que contiene uretdiona, uretano y/o grupos isocianato.
24. La composición de la reivindicación 17, en la que el poliisocianato contiene de 4 a 20 átomos de carbono.
25. La composición de la reivindicación 23, en la que el poliisocianato es un poliisocianato (ciclo)alifático.
26. La composición de la reivindicación 17, en la que el poliisocianato es un diisocianato.
27. La composición de la reivindicación 17, en la que el poliisocianato se escoge entre el grupo que consiste en diisocianato de 1 ,6-hexametileno, diisocianato de isoforona y sus mezclas.
28. La composición de la reivindicación 17, en la que la poliuretdiona contiene uno o más grupos que consisten en isocianurato, biuret y grupos iminooxadiazin diona.
29. La composición de la reivindicación 17, en la que el poliol es un poliol monomérico que tiene un valor de hidroxilo de 200 y superior.
30. La composición de la reivindicación 17, en la que el poliol es un poliol polimérico que tiene un valor de hidroxilo de 10 a 180.
31. La composición de la reivindicación 30, en la que el poliol polimérico es seleccionado entre un poliol de poliéter, un poliol de poliéster, un poliol de poliuretano, un polímero (met)acrílico que contiene un grupo hidroxilo y un poliol de policarbonato.
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