MX2013015305A - Composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano. - Google Patents

Composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano.

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Raymond Stewart
Torsten Pohl
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Abstract

Se describen composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano en la presente memoria descriptiva. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano contienen un componente de resina de policarbonato-poliuretano, un componente de resina de aminoplasto y un componente de poliol de poliéster.

Description

COMPOSICIONES ACUOSAS DE REVESTIMIENTO DE POLIURETANO Campo técnico La presente divulgación se refiere a composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano y al uso de dichas composiciones para sustratos de revestimiento.
Antecedentes Se pueden revestir sustratos de vidrio, por ejemplo, para proporcionar un efecto decorativo o para mejorar las propiedades del sustrato. Por ejemplo, se pueden revestir sustratos de vidrio para proporcionar propiedades anti-rotura, resistencia frente a la abrasión, mayor elasticidad y resistencia frente a disolventes. Los recipientes de vidrio, por ejemplo, se pueden aprovechar de los revestimientos claros que proporcionan protección mecánica a las superficies externas para contribuir a minimizar el daño mecánico, tal como desgaste o arañado superficial, sobre los recipientes durante las operaciones de transporte, almacenamiento, llenado y distribución.
Sumario Las realizaciones divulgadas en la presente memoria descriptiva van destinadas a composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano comprenden una resina de poliol, una resina de aminoplasto y una resina de policarbonato-poliuretano.
En varias realizaciones, una composición acuosa de revestimiento de poliuretano comprende: (a) una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua; (b) una resina de aminoplasto que se puede diluir con agua; y (c) una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua. La resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua tiene un número de OH de 25 a 350 mg de KOH/g de sólidos. El componente (a) de resina de poliéster con funcionalidad de hidroxi y el componente (b) de resina de aminoplasto reaccionan a una temperatura por encima de la temperatura ambiente para formar reticulaciones. La resina de policarbonato-poliuretano es no funcional.
Se entiende que la invención divulgada y descrita en la presente memoria descriptiva no está limitada a las realizaciones que se recogen en el presente sumario.
Descripción Se describen e ilustran varias realizaciones en la presente memoria descriptiva para proporcionar una comprensión global de la estructura, función, operación, fabricación y uso de los productos y procesos divulgados. Se entiende que las realizaciones descritas e ilustradas en la presente memoria descriptiva son no limitantes y no exhaustivas. De este modo, la invención no está limitada por la descripción de las diferentes realizaciones no limitantes y no exhaustivas divulgadas en la presente memoria descriptiva. En lugar de ello, la invención viene definida únicamente por medio de las reivindicaciones. Se pueden combinar las características ilustradas y/o descritas junto con varias realizaciones con las características de otras realizaciones. Se pretende que dichas modificaciones queden incluidas dentro del alcance de la presente memoria descriptiva. Como tal, se pueden corregir las reivindicaciones para enumerar cualesquiera características descritas de forma inherente o expresa, o por el contrario apoyadas de forma inherente o expresa, por la presente memoria descriptiva. Además, el solicitante se reserva el derecho para corregir las reivindicaciones con el fin de desmentir positivamente las características que pueden estar presentes en la técnica anterior. Por tanto, cualquiera de dichas modificaciones cumple con los requisitos de 35 U.S.C. 112, párrafo primero, y 35 U.S.C. 132(a). Las diferentes realizaciones divulgadas y descritas en la presente memoria descriptiva pueden comprender, consistir en, o consistir esencialmente en las características que se describen de diversa forma en la presente memoria.
Cualquiera patente, publicación u otro material de divulgación identificado en la presente memoria se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva en su totalidad, a menos que se indique lo contrario, pero únicamente en el sentido de que el material incorporado no entre en conflicto con las definiciones existentes, afirmaciones u otro material de divulgación explicado de forma expresa en la presente memoria descriptiva. Como tal, y con el alcance necesario, la divulgación expresa como se explica en la presente memoria descriptiva suplanta cualquier material conflictivo incorporado por referencia en la presente memoria. Cualquier material, o una de sus partes, que se dice que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva, pero que entra en conflicto con las definiciones existente, afirmaciones u otro material de la divulgación explicado en la presente memoria, se incorpora únicamente en el sentido de que no se produzca conflicto entre el material incorporado y el material existente de la divulgación. El solicitante se reserva el derecho para modificar la presente memoria descriptiva con el fin de enumerar expresamente cualquier materia objetivo, o una de sus partes, incorporada por referencia en el presente memoria.
A lo largo de la presente memoria descriptiva, la referencia a "varias realizaciones no limitantes" o similar, significa que se puede incluir una característica particular en una realización. De este modo, el uso de la frase "en varias realizaciones no limitantes", o similar, en la presente memoria descriptiva, no necesariamente se refiere a una realización común, y se puede referir a diferentes realizaciones. Además, se pueden combinar las características particulares de cualquier forma en una o más realizaciones. De este modo, se pueden combinar las características particulares ilustradas o descritas junto con varias realizaciones, en su totalidad o en parte, con las características de una o más de otras realizaciones sin limitación. Se pretende que dichas modificaciones y variaciones queden incluidas dentro del alcance de la presente memoria descriptiva. De esta manera, las diferentes realizaciones descritas en la presente memoria descriptiva son no limitantes y no exhaustivas.
En la presente memoria descriptiva, salvo en los casos donde se indique lo contrario, se entiende que todos parámetros numéricos pueden ir precedidos o se pueden modificar en todos los casos por el término "aproximadamente", donde los parámetros numéricos poseen la característica de variabilidad inherente de las técnicas de medición subyacentes usadas para determinar el valor numérico del parámetro. Al menos, y no como intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico descrito en la presente descripción debería al menos interpretarse a la luz del número de dígitos significativos presentado y mediante aplicación de técnicas comunes de redondeo.
De igual forma, se pretende que cualquier intervalo numérico enumerado en la presente memoria descriptiva incluya todos los sub-intervalos subsumidos en el intervalo enumerado. Por ejemplo, se pretende que un intervalo de "1 a 10" incluya todos los sub-intervalos entre (e incluyendo) el enumerado valor mínimo de 1 y el enumerado valor máximo de 10, es decir, que tenga un valor mínimo igual o mayor que 1 y un valor máximo igual o menor que 10. Se pretende que cualquier limitación numérica máxima enumerada en la presente memoria descriptiva incluya todas las limitaciones numéricas inferiores subsumidas en la misma y se pretende que cualquier limitación numérica mínima enumerada en la presente memoria descriptiva incluya todas las limitaciones numéricas superiores subsumidas en la misma. Por consiguiente, el solicitante se reserva el derecho a modificar la presente memoria descriptiva, incluyendo las reivindicaciones, para enumerar de forma expresa cualquier sub-intervalo subsumido dentro del intervalos enumerados expresamente en la presente memoria. Se pretende que todos los intervalos se describan inherentemente en la presente memoria descriptiva de manera tal que se modifiquen para enumerar expresamente cualesquiera sub-intervalos que cumplirían con los requisitos de 35 U.S.C. 112, párrafo primero y 35 U.S.C. 132(a).
Se pretende que los artículos gramaticales "un", "una", "el" y "la", según se usan en la presente memoria descriptiva, incluyan "al menos uno" o "uno o más", a menos que se especifique lo contrario. De este modo, los artículos se usan en la presente memoria descriptiva para hacer referencia a uno o más de uno (es decir, "al menos uno") de los objetos gramaticales del artículo. A modo de ejemplo, "un componente" significa uno o más componentes, y de este modo, posiblemente, se contempla y se puede emplear o usar más de un componente en una ¡mplementación de las realizaciones descritas. Además, el uso de un nombre en singular incluye el plural, y el uso de un nombre en plural incluye el singular, a menos que el contexto del uso requiera lo contrario.
Las diferentes realizaciones divulgadas y descritas en la presente memoria descriptiva proporcionan composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano (por ejemplo, acuosas) que exhiben propiedades beneficiosas para sustratos tales como, por ejemplo, sustratos de vidrio. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano divulgadas en la presente memoria proporcionan películas de revestimiento curado que exhiben una dureza menor, mayor flexibilidad, mayor resistencia frente a impactos, buena adhesión al sustrato en entornos difíciles, mayor resistencia frente a la abrasión y mayor resistencia frente a disolventes. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano proporcionan propiedades beneficiosas a los sustratos tales como, por ejemplo, sustratos de vidrio. Las composiciones acuosas de revestimiento pueden ser composiciones de un componente que se encuentran libres de agentes de formación de bloques. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano pueden comprender componentes de reticulación de aminoplasto para el curado térmico.
Las composiciones de revestimiento de un componente comprenden composiciones pre-mezcladas que tienen una vida útil aceptable y estabilidad de almacenamiento, y se aplican a sustratos y se curan en condiciones específicas tales como, por ejemplo, a temperaturas elevadas o tras la exposición a luz ultravioleta. Los sistemas de un componente incluyen, por ejemplo, resinas con funcionalidad hidroxi reticuladas con resinas de aminoplasto alcoxiladas o isocianatos sometidos a formación reversible de bloques. Por el contrario, las composiciones de revestimiento de dos componentes comprenden dos componentes separados y mutuamente reactivos que se mezclan inmediatamente antes de la aplicación al sustrato. Los componentes separados contienen respectivamente ingredientes que son reactivos en condiciones ambientales y que inician la formación apreciable de resina curada inmediatamente después de la mezcla. Por tanto, los dos componentes deben permanecer separados hasta inmediatamente antes de la aplicación debido a la vida útil limitada.
La patente de EE.UU. N°. 4.280.944, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva, describe dispersiones acuosas de poliuretano basadas en poliéter que, por medio de los grupos hidroxilo libres y los grupos isocianato sometidos a formación de bloques presentes en las mismas, constituyen un sistema de un componente, que se puede curar por vía térmica. No obstante, puede resultar deseable proporcionar una dispersión acuosa de poliuretano de un componente que no contenga agentes de formación de bloques y que sea apta para curado por vía térmica. El uso de melamina como agente de reticulación es una alternativa para reticular las dispersiones de poliuretano y poliéster que contienen funcionalidad hidroxi.
El documento EP-A 519.074, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva, divulga una composición acuosa de revestimiento de vidrio que se aplica en dos revestimientos, donde el revestimiento superior contiene tres componentes principales: una dispersión acuosa de poliuretano, una resina acuosa epoxi y un resina acuosa de melamina/formaldehído. La dispersión de poliuretano logra las propiedades finales requeridas únicamente tras la adición de cantidades sustanciales de las otras dos resinas. Por consiguiente, la composición de revestimiento descrita es una composición de multi-componente al contrario que una composición de un componente.
Se pueden añadir componentes de reticulación de aminoplatos, tales como, por ejemplo, agentes de reticulación de melamina, a las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano, para proporcionar composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano, de un componente, que se pueden curar por vía térmica y que se encuentran libres de agentes de formación de bloques. Generalmente, la adición de componentes de reticulación de aminoplasto aumenta la dureza de la película de revestimiento curada. Como tal, el uso de componentes de reticulación de aminoplasto puede dar como resultado propiedades de revestimiento no deseadas tales como, por ejemplo, mayor fragilidad, menor resistencia frente a impactos y menor resistencia frente a la abrasión.
Estos efectos pueden ser particularmente problemáticos para sustancias tales como, por ejemplo, materiales de vidrio, que pueden mostrar fácilmente daño de la superficie mecánica de películas de revestimiento relativamente duras y frágiles sobre el sustrato. Además, las películas de revestimiento duras y frágiles tienden a exhibir una mayor resistencia frente a la abrasión, desgaste y erosión. No obstante, los presentes inventores han descubierto composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente que se encuentran libres de agentes de formación de bloques, que contienen componentes de reticulación de aminoplasto, y que exhiben una baja dureza y elevada flexibilidad, elevada resistencia frente a impactos y tenacidad, y elevada resistencia frente a la abrasión.
Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria pueden comprender: (a) una resina de poliol; (b) una resina de aminoplasto, y (c) una resina de policarbonato-poliuretano. Según se usa en la presente memoria, el término "poliuretano" se refiere a materiales poliméricos u oligoméricos que comprenden grupos uretano, grupos urea o ambos. El término "poliuretano" también se refiere a resinas poliméricas u oligoméricas o redes poliméricas reticuladas que comprenden grupos uretano, grupos urea o ambos. Según se usa en la presente memoria, el término "poliol" se refiere a compuestos que comprenden al menos dos grupos hidroxilo que no han reaccionado. Los polioles pueden incluir monómeros, polímeros y/o oligómeros que comprenden al menos dos grupos hidroxilo colgantes y/o terminales.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (a) de resina de poliol de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano divulgadas en la presente memoria puede comprender una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua. Según se usa en la presente memoria, la expresión "resina de poliéster" se refiere a macromoléculas oligoméricas o poliméricas que comprenden grupos éster. Las resinas de poliéster incluyen resinas de poliéster libres de ácidos grasos, resinas de poliéster libres de aceites y resinas alquídicas de poliéster, que se pueden producir por medio de policondensación de alcoholes y ácidos carboxílicos. Alternativamente, las resinas de poliéster pueden también incluir ácidos grasos, aceites o alquidas en sus síntesis.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (a) de resina de poliol es una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua. Según se usa en la presente memoria, la expresión "que se puede diluir con agua" se refiere a solubilidad en forma de disolución molecular en agua, o capacidad de dispersión en forma de dispersión, emulsión, suspensión, coloide, sol o similar, en agua, con o sin dispersantes externos, emulsionantes, tensioactivos, co-disolventes o similares. Según se usa en la presente memoria, la expresión "con funcionalidad hidroxi" se refiere a moléculas que comprenden al menos un grupo hidroxilo que no ha reaccionado.
La resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua puede comprender un producto de reacción de alcoholes polihídricos y ácidos carboxílicos polibásicos. Según se usa en la presente memoria, la expresión "alcoholes polihídricos" se refiere a alcoholes que comprenden dos o más grupos hidroxilo, por ejemplo, dioles y trioles. Según se usa en la presente memoria, la expresión "ácidos carboxílicos polibásicos" se refiere a ácidos carboxílicos que comprenden dos o más grupos carboxilo, por ejemplo, ácidos di- carboxílicos, ácidos tri-carboxílicos y ácidos tetra-carboxílicos.
Alcoholes polihídricos apropiados incluyen, por ejemplo, 1,2-etilen glicol; dietilen glicol; trietilen glicol; tetraetilen glicol; 1,2-propilen glicol; dipropilen glicol; tripropilen glicol; 1,3-propanodiol; 1 ,3-butanodiol; 1 ,4-butanodiol; 1,6-hexanodiol; neopentil glicol; ,4-ciclohexanodimetanol; 1 ,4-ciclohexanodiol; butenodiol; butinodiol; bisfenoles hidrogenados; trimetilpentanodiol; 1 ,8-octanodiol; triciclodecanodimetanol; trimetilolpropano; trimetilolpropano etoxilado; trimetilolpropano propoxilado; glicerol propoxilado; glicerol etoxilado; glicerol; pentaeritritol; dipentaeritritol; sorbitol; aceite de ricino; y cualquiera de sus combinaciones. Ácidos carboxílicos polibásicos apropiados incluyen, por ejemplo, anhídrido itálico; ácido isoftálico; ácido tereftálico; ácido adípico; ácido glutárico; ácido sebácico; ácido subérico; ácido succínico; anhídrido maleteo; ácido fumárico; ácidos grasos dímeros; anhídrido tetrahidroftálico; anhídrido hexahidroftálico; ácido ciclohexano dicarboxílico; anhídrido trimellítico y cualquiera de sus combinaciones. En varias realizaciones no limitantes, una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua puede comprender residuos condensados de ácidos carboxílicos polibásicos que son alifáticos, cicloalifáticos y/o aromáticos.
En varias realizaciones no limitantes, una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua puede comprender residuos condensados de un ácido monocarboxílico tal como, ácido benzoico; ácido hexahidrobenzoico; ácido butil benzoico; ácido 2-metilbenzoico; ácido 2- etilhexanoico; ácidos grasos y mezclas de ácidos grasos (por ejemplo, ácidos grasos C8-C22) obtenidos a partir de aceites naturales tales como, por ejemplo, ácido graso de soja, ácido graso de aceite de cártamo, ácido graso de aceite de semilla de algodón, ácido graso de aceite de linaza, ácido graso de aceite de nuez molida, ácido graso de ricineno; y cualquiera de sus combinaciones. En varias realizaciones no limitantes, una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua puede comprender residuos condensados de un alcohol monohídrico tal como, por ejemplo, butil glicol, butil diglicol, ciclohexanol, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, copolímeros de óxido de polietileno/polipropileno y copolímeros de bloques, y cualquiera de sus combinaciones.
Las resinas de poliéster con funcionalidad hidroxi que se pueden diluir con agua que comprenden un producto de reacción de alcoholes polihídricos y ácidos carboxílicos polibásicos se pueden formular en forma de dispersión acuosa de poliéster con compuestos emulsionantes tal y como se describe, por ejemplo, en la patente de EE.UU. N°. 4.321.170, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva. Las resinas de poliéster con funcionalidad hidroxi que se pueden diluir con agua que comprenden un producto de reacción de alcoholes polihídricos y ácidos carboxílicos polibásicos se pueden modificar (por ejemplo, modificar con uretano) para incorporar covalentemente un grupo iónico, un grupo potencialmente iónico o un grupo hidrófilo no iónico para, al menos parcialmente, conferir capacidad de dilución en agua (por ejemplo, solubilidad acuosa o capacidad de dispersión acuosa) a las resinas de poliéster con funcionalidad hidroxi que se pueden diluir con agua, aumentando la naturaleza hidrófita de las macromoléculas. Ácidos carboxílicos con funcionalidad hidroxi apropiados, usados en la síntesis de poliéster para incorporar un grupo iónico o potencialmente iónico, incluyen ácidos mono, di o polihidroxicarboxílicos y cualquiera de sus combinaciones. Por ejemplo, se puede usar ácido dimetilolpropiónico (disponible en Geo Specialty Chemicals) o ácido dimetilolbutírico.
En varias realizaciones no limitantes, un componente de poliol de poliéster puede comprender un producto de reacción de alcoholes polihídricos y ácidos carboxílicos polibásicos, opcionalmente, con alcoholes monohídricos y/o ácidos monocarboxílicos, como se ha descrito anteriormente. El poliol de poliéster puede tener una funcionalidad de hidroxilo de 1 a 5, o cualquier de los sub-intervalos del mismo, tal como, por ejemplo, de 1 a 2, de 1,5 a 2,5, de 1 ,2 a 2,2 o de 1,8 a 2,2. El poliol de poliéster puede tener un peso molecular medio de 300 a 10000 o cualquier sub-intervalo del mismo, tal como, por ejemplo, de 300 a 5000, de 1000 a 8000, de 1000 a 6000, de 2000 a 6000, de 500 a 3000 o de 1000 a 3000. El poliol de poliéster puede tener un número de OH de 25 a 350 mg KOH/g de sólidos.
Las resinas de poliéster con funcionalidad hidroxi que se pueden diluir que comprenden productos de reacción de componentes se pueden producir de acuerdo con los procesos descritos en la patente de EE.UU. N°. 7.557.156, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva.
Las resinas de poliéster con funcionalidad hidroxi que se pueden diluir con agua pueden tener un peso molecular (medio expresado en peso, determinado por medio de cromatografía de permeabilidad de gel usando un patrón de poliestireno) de 500 a 100000, o de 1000 a 50000; un número de hidroxilo de 16,5 a 264 mg KOH/g, o de 33 a 165 mg de KOH/g; y un número ácido de 5 a 125 mg de KOH/g (basado en cualesquiera grupos iónicos basados en ácido o grupos potencialmente iónicos, donde de un 25 % a un 100 % está presente en forma de sal iónica). Las resinas de poliéster con funcionalidad hidroxi que se pueden diluir con agua pueden estar en forma de disoluciones acuosas y/o dispersiones que tienen un contenido de sólidos de un 5 % a un 90 % en peso, de un 10 % a un 60 % en peso, de un 10 % a un 50 % en peso, de un 20 % a un 45 % en peso, o de un 20 % a n 40 % en peso; pueden tener una viscosidad a 23 °C de 10 a 100000 mPa-s, o de 100 a 10000 mPa-s; y pueden tener un pH de 5 a 10, o de 6 a 9. Dependiendo del peso molecular de las resinas de poliéster, su contenido de grupos iónicos o grupos potencialmente iónicos, y/o la presencia de emulsionantes, co-disolventes y similares, los sistemas acuosos que comprenden las resinas de poliéster pueden ser dispersiones coloidales, disoluciones moleculares o mezclas de ambas.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (a) de resina de poliol de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano puede comprender una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua como se describe en las patentes de EE.UU. Nos. 4.028.313; 4.310.499; 4.321.170; 4.331.573; 4.418.174; 5.280.062; 5.331.039; 5.334.637; 5.349.041; 5.569.707; 5.710.209; 5.741.849; 6.620.893; 7.148.307; 7.183.352 o 7.557.156, que se incorporan por referencia en la presente memoria descriptiva.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (a) de resina de poliol de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano divulgadas en la presente memoria puede comprender una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua. Resinas de poliéster con funcionalidad hidroxi que se pueden diluir con agua apropiadas se encuentran disponibles comercialmente en Bayer MaterialScience LLC, Pittsburgh, PA, EE.UU. con el nombre comercial de Bayhydrol®.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (b) de resina de aminoplasto de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano divulgadas en la presente memoria puede estar seleccionado entre el grupo que consiste en resinas basadas en urea y resinas basadas en melamina que sean aptas para dilución con agua. Según se usa en la presente memoria, la expresión "resina de aminoplasto" se refiere a resinas basadas en productos de condensación de melamina-formaldehído o urea-formaldehído. Resinas de aminoplasto similares se encuentran disponibles comercialmente en Cytec Surface Specialties Inc., Smyrna, GA, EE UU, con el nombre comercial de Cymel®. Las resinas de aminoplasto comprenden grupos funcionales, tales como, por ejemplo, grupos alcoximetilo, que son reactivos con los grupos hidroxilo a temperaturas por encima de temperatura ambiente. Por ejemplos, las resinas de aminoplasto que comprenden grupos alcoximetilo se pueden usar para reticular y curar resinas de poliol principalmente por medio de reacción de trans-esterificación entre los grupos hidroxilo de las resinas de poliol y los grupos alcoximetilo de la resina de aminoplasto.
Según se usa en la presente memoria, el término "curado" se refiere a la condición de una composición líquida en la cual una película aplicada de la composición es al menos fija al tacto como se define en ASTM D 5895 - Standard Test Methods for Evaluating Drying or Curing During Film Formation of Organic Coatings Using Mechanical Recorder, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva. Según se usa en la presente memoria, los términos "curado" y "curar" se refieren al transcurso de una composición líquida aplicada desde el estado líquido hasta el estado curado. Los términos "curado" y "curar" engloban el secado de las composiciones a través de evaporación de disolvente y la reticulación química de los componentes de las composiciones.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (b) de resina de aminoplasto de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano divulgadas en la presente memoria puede comprender una resina basada en urea que comprende un producto de condensación de urea-formaldehído. Productos de condensación apropiados de urea-formaldehído apropiados incluyen, por ejemplo, condensados de urea-formaldehído que no están eterificados, que están parcialmente eterificados o completamente eterificados con alcoholes monohídricos que comprenden de 1 a 20 átomos de carbono.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (b) de resina de aminoplasto de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano puede comprender una resina basada en melamina que comprende un producto de condensación de melamina-formaldehído. Productos de condensación de melamina-formaldehído apropiados incluyen, por ejemplo, condensados de melamina-formaldehído que no están eterificados, que están parcialmente eterificados o completamente eterificados con alcoholes monohídricos que tienen de 1 a 20 átomos de carbono. En varias realizaciones no limitantes, el componente (b) de resina de aminoplasto puede comprender resinas de melamina-formaldehído monoméricas, oligoméricas o poliméricas tales como, por ejemplo, melaminas metiladas, melaminas etiladas, melaminas propiladas, melaminas butiladas y melaminas alquiladas mixtas (por ejemplo, melaminas metiladas/butiladas).
En varias realizaciones no limitantes, el componente (b) de resina de aminoplasto puede comprender grupos metilol, grupos alcoximetilo o ambos. Un grupo alcoximetilo puede ser de fórmula general -ChfeOR1, en la que R es una cadena alquílica ramificada, lineal o cíclica que tiene de 1 a 20 átomos de carbono. En varias realizaciones no limitantes, el componente (b) de resina de aminoplasto puede comprender un condensado de melamina-formaldehído oligomérico, metilado y que contiene un grupo ¡mino superior. Por ejemplo, el componente (b) de resina de aminoplasto puede comprender un producto de condensación de melamina-formaldehído metilado oligomérico que comprende grupos imino, grupos metoximetilo y grupos metilol.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano divulgadas en la presente memoria puede comprender una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua. Según se usa en la presente memoria, la expresión "resina de policarbonato-poliuretano" se refiere a macromoléculas oligoméricas o poliméricas que comprenden grupos carbonato y al menos uno de grupos uretano o grupos urea. Resinas de policarbonato-poliuretano apropiadas incluyen las dispersiones de resina alifática de policarbonato-poliuretano en agua que se encuentran disponibles comercialmente en Bayer MaterialScience, LLC, Pittsburgh, PA, EE.UU., con el nombre comercial de Bayhydrol®.
Una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua puede comprender un producto de reacción de: (B1) un componente de poliisocianato: (B2) un componente de poliol y policarbonato; y (B3) un componente reactivo con isocianato que comprende un grupo iónico o un grupo potencialmente iónico.
En varias realizaciones no limitantes, el componente de poliisocianato (B1) puede comprender un diisocianato orgánico monomérico representado por medio de la fórmula, R(NCO)2, donde R representa un grupo orgánico. En varias realizaciones no limitantes, R representa un grupo de hidrocarburo alifático divalente que tiene de 4 a 18 átomos de carbono, un grupo de hidrocarburo cicloalifático divalente que tiene de 5 a 15 átomos de carbono, un grupo de hidrocarburo aralifático divalente que tiene de 7 a 15 átomos de carbono, o un grupo de hidrocarburo aromático divalente que tiene de 6 a 15 átomos de carbono.
Ejemplos de diisocianatos monoméricos apropiados incluyen, por ejemplo: diisocianato 1 ,4-tetra-metileno; diisocianato de 1 ,6-hexametileno; 1-metil-2,4(2,6)- diisocianatociclohexano; diisocianato de 2,2,4-trimetil-l ,6-hexametileno; diisocianato de 2,4,4-trimetil-l ,6-hexametileno; diisocianato de 1,12-dodecametileno; ciclohexano-1,3-diisocianato; ciclohexano-1,4-diisocianato; 1-isocianato-2-isocianatometil ciclopentano; 1 -isocianato-3-isocianato-metil-3,5,5-trimetil ciclohexano (diisocianato de isoforona), bis-(4-isocianato-c¡clohexil)-metano; 1,3- y 1,4-bis(isocianatometil)-ciclohexano; bis-(4-isocianatociclo-hexil)-metano; 2,4'-diisocianato-diciclohexil metano; bis-(4-isocianato-3-metil-c¡clohexil)-metano; diisocianato de a, ,a',a'-tetrametil-1 ,3- y/o -1 ,4-xilileno; 1-isocianato-1-metil-4(3)-isocianatomet¡l ciclohexano; diisocianato de 2,4- y/o 2,6-hexahidro-toluileno; diisocianato de 1 ,3- y/o 1 ,4-fenileno; diisocianato de 2,4- y/o 2,6-tolueno; diisocianato de 2,2'-, 2,4'- y/o 4,4'-difenimetano; naftalen-1 ,5-diisocianato; cualquiera de sus isómeros; y cualquiera de sus combinaciones.
En varias realizaciones no limitantes, el componente de poliisocianato puede comprender un isocianato monomérico que comprende tres o más grupos isocianato tales como, por ejemplo, diisocianato de 4-¡socianatometil-1 ,8-octametileno. El componente de poliisocianato puede comprender poliisocianatos de polifenilo y polimetileno obtenidos por medio de fosgenacion de condensados de anilina/formaldehído. El componente de poliisocianato también puede comprender isocianatos aromáticos que tienen tres o más grupos isocianato, tales como, por ejemplo, triisocianato de 4,4',4"-trifenilmetano.
El componente de poliisocianato (B1) también puede comprender aducios de diisocianato y/o oligómeros que comprenden grupos uretano, grupos urea, grupos uretdiona, grupos uretonimina, grupos isocianurato, grupos iminooxadiazin diona, grupos oxadiazin triona, grupos carbodiimida, grupos acil urea, grupos biuret y/o grupos alofanato. Por ejemplo, el componente de poliisocianato puede incluir: (1) Poliisocianatos que contienen grupos isocianurato que se pueden preparar como se explica en los documentos DE-PS 2.616.416; EP-OS 3.765; EP-OS 10.589; EP-OS 47.452; patente de EE.UU. N°. 4.288.586; y la patente de EE.UU. N°. 4.324.879, que se incorporan por referencia en la presente memoria descriptiva; (2) Diisocianatos de uretdiona que se pueden preparar por medio de oligomerización de una parte de los grupos isocianato de un diisocianato en presencia de un catalizador apropiado, por ejemplo, un catalizador de trialquil fosfina, y que, opcionalmente, se puede usar mezclado con otros isocianatos, en particular los poliisocianatos que contienen un grupo isocianurato explicados anteriormente en (1 ); (3) Polisocianatos que contienen un grupo biuret que se pueden preparar de acuerdo con los procesos divulgados en las patentes de EE.UU. Nos. 4.124.605; 3.358.010; 3.644.490; 3.862.973; 3.906.126; 3.903.127; 4.051.165; 4.147.714 y 4.220.749, que se incorporan por referencia en la presente memoria descriptiva, por medio del uso de co-reaccionantes tales como agua, alcoholes terciarios, monoaminas primarias y secundarias y diaminas primarias y/o secundarias; (4) Iminooxadiazin diona y, opcionalmente, poliisocianatos que contienen un grupo ¡socianurato, que se pueden preparar en presencia de catalizadores que contienen flúor como se describe en el documento DE-A 19611849, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva; (5) Poliisocianatos que contienen un grupo carbodiimida que se pueden preparar por medio de oligomerización de diisocianatos en presencia de catalizadores de carbodiimidación como se describe en el documento DE-PS 1.092.007; la patente de EE.UU. N°. 3.152.162 y los documentos DE-OS 2.504.400, DE-OS 2.537.685 y DE-OS 2.552.350 que se incorporan por referencia en la presente memoria descriptiva; y (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.
Los componentes de poliisocianato (B1) que comprenden aducios de diisocianato y/o oligómeros pueden tener una funcionalidad media de grupos isocianato de 2 a 6 o de 2 a 4, por ejemplo. Los componentes de poliisocianato (B1) que comprenden aductos de diisocianato y oligómeros pueden tener un contenido medio de isocianato (NCO) de un 5 % a un 30 %, de un 10 % a un 25 %, o de un 15 % a un 25 %, en peso del componente.
En varias realizaciones no limitantes, el componente de poliisocianato (B1) puede ser un diisocianato (ciclo)alifático monomérico tal como, por ejemplo, un diisocianato seleccionado entre el grupo que consiste en diisocianato de 1 ,6-hexametileno (HDI); 1 -isocianato-3-isocianatometil-3,5,5-trimetil-ciclohexano (diisocianato de isoforona o IPDI); 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano (H12MDI); 1- metil-2,4(2,6)-diisocianatociclohexano; cualquiera de sus isómeros y cualquiera de sus combinaciones. Por ejemplo, en varias realizaciones no limitantes, se puede usar H12MDI para producir (c) resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua. En varias realizaciones no limitantes, el componente de poliisocianato (B1) puede comprender de 50 a 100 por ciento en peso de diisocianato alifático y de 0 a 50 por ciento en peso de otro poliisocianato alifático que tiene un peso molecular de 140 a 1500, tal como, por ejemplo, un aducto de diisocianato y/o oligómero.
En varias realizaciones no limitantes, un componente (B1) de poliisocianato puede comprender al menos uno de HDI, IPDI, H12MDI, 1-metil-2,4(2,6)-diisocianatociclohexano y/o aducios de estos diisocianatos que comprenden grupos isocianurato, uretdiona, biuret y/o iminooxadiazin diona como se ha descrito anteriormente.
En varias realizaciones no limitantes, un componente (B2) de poliol de policarbonato puede comprender un producto de reacción de policondensación de alcoholes polihídricos y fosgeno o un producto de reacción de policondensación de alcoholes polihídricos y diésteres de ácido carbónico. Alcoholes polihídricos apropiados incluyen, por ejemplo, dioles tales como 1,3-propanodiol; etilen glicol; propilen glicol; 1,4-propanodiol; dietilen glicol; trietilen glicol; tetraetilen glicol; 1 ,4-butanodiol; 1 ,6-hexanodiol; trimetilenpentanodiol; 1 ,4-ciclohexanodiol; 1 ,4-ciclohexanodimetanol; neopentil glicol; 1 ,8-octanodiol; y cualquiera de sus combinaciones. Alcoholes polihídricos apropiados también incluyen, por ejemplo, compuestos hidroxilo tri-funcionales y muti-funcionales, tales como glicerol; trimetilolpropano; trimetiloletano; isómeros de hexanotriol; pentaeritritol; y cualquiera de sus combinaciones. Se pueden usar compuestos de hidroxilo tri-funcionales y multi-funcionales para producir un poliol de policarbonato que tiene una estructura ramificada.
Un poliol de policarbonato puede tener una funcionalidad de hidroxilo media de 1 a 5, o cualquiera de los sub-intervalos del mismo, tal como, por ejemplo, de 1 a 2, de 1 ,5 a 2,5, de 1 ,2 a 2,2 o de 1 ,8 a 2,2. Un poliol de policarbonato puede tener un peso molecular medio de 300 a 10000 o cualquiera de los sub-intervalos del mismo, tal como, por ejemplo, de 300 a 5000, de 1000 a 8000, de 1000 a 6000, de 2000 a 6000, de 500 a 6000, de 500 a 3000 ó de 1000 a 3000. Un poliol de policarbonato puede tener un número de OH de 25 a 350 mg de KOH/g de sólidos.
En varias realizaciones no limitantes, un componente (B3) reactivo con isocianato que comprende un grupo iónico o un grupo potencialmente iónico puede comprender un grupo iónico o potencialmente iónico puede, al menos parcialmente, conferir capacidad de dilución en agua (por ejemplo, solubilidad acuosa o capacidad de dispersión en agua) a las resinas de policarbonato-poliuretano que se pueden diluir con agua por medio de incorporación covalente en las macromoléculas, aumentando la naturaleza hidrófita de las macromoléculas. El componente (B3) reactivo con isocianato puede comprender al menos un grupo iónico o un grupo potencialmente iónico, que puede ser de naturaleza catiónica o aniónica. El componente (B3) reactivo con isocianato puede también comprender al menos un grupo reactivo con isocianato tal como, por ejemplo, un grupo hidroxilo y/o un grupo amina. La funcionalidad reactiva con isocianato del componente (B3) reactivo con isocianato y la funcionalidad hidroxilo del componente de poliol (BA2) pueden reaccionar con la funcionalidad isocianato del componente de poliisocianato (B1) para, al menos en parte, producir una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua.
Los componentes (B3) reactivos con isocianato aniónicos y catiónicos incluyen compuestos que comprende, por ejemplo, grupos de sulfonio, grupos amonio, grupos fosfonio, grupos carboxilato, grupos sulfonato, grupos fosfonato, o los correspondientes grupos ácidos no iónicos (es decir, grupos potencialmente iónicos) que se pueden convertir por medio de desprotonación (es decir, formación de sal) en estos grupos.
Los componentes (B3) reactivos con isocianato apropiados incluyen, por ejemplo, ácidos monohidrocarboxílicos; ácidos di-hidrocarboxílicos; ácidos mon-aminocarboxílicos; ácidos di-aminocarboxílicos; ácidos mono-hidroxisulfónicos; ácidos di-hidroxisulfónicos; ácidos mono-aminosulfónicos; ácidos d¡-aminosulfónicos; ácidos mono-hidroxifosfónicos; ácidos di-hidroxifosfónicos; ácidos mono-aminofosfónicos; ácidos di-aminofosfónicos; sus sales iónicas; y cualquiera de sus combinaciones.
Los componentes (B3) reactivos con isocianato apropiados incluyen, por ejemplo, ácido dimetilolpropiónico; ácido dimetilolbutírico, ácido hidroxipiválico; N-(2-aminoetil)-p-alanina; ácido etilendiame-propil o butil-sulfónico; ácido 1 ,2- o 1 ,3-propilendiamino-p-etilsulfónico; ácido cítrico; ácido glicólico; ácido láctico; ácido 2- aminoetilaminoetanosulfónico; glicina; alanina; taurina; lisina; ácido 3,5-diaminobenzoico; un aducto de diisocianato de isoforona (IPDI) y ácido acrílico (véase, por ejemplo, la patente europea N°. 916.647) y sus sales de metal alcalino y/o de amonio; un aducto de bisulfito de sodio con but-2-en-1 ,4-diol; poliétersulfonato; y el aducto propoxilado de 2-butanodiol y NaHS03 (véase, por ejemplo, la patente alemana N°. 2.446.440).
De igual forma, los componentes (B3) reactivos con isocianato apropiados incluyen, por ejemplo, otros ácidos 2,2-bis(hidroximetil)alcano-carboxílicos tales como ácido dimetilolacético y ácido 2,2-dimetilolpentanoico. Además, los componentes (B3) reactivos con isocianato apropiados incluyen ácido dihidroxisuccínico, aductos de Michael de ácido acrílico con aminas tales como isoforonadiamina o hexametilendiamina, o mezclas de dichos ácidos y/o ácido dimetilolpropiónico y/o ácido hidroxipiválico. Otros componentes (B3) reactivos con isocianato apropiados incluyen dioles de ácido sulfónico que opcionalmente comprenden grupos éter, por ejemplo, los compuestos descritos en la patente de EE.UU. N°. 4.108.814 que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva.
En varias realizaciones no limitantes, la resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua comprende un producto de reacción de los componentes (B1), (B2) y un componente (B3) reactivo con isocianato que poseen grupos carboxilo o carboxilato, ácidos sulfónico o grupos sulfonato, y/o grupos amonio. El componente (B3) reactivo con isocianato se puede incorporar a las macromoléculas de resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua por medio de reacciones de formación de uretano y/o formación de urea entre los grupos reactivos con isocianato y los grupos isocianato del componente de poliisocianato (B1).
En varias realizaciones no limitantes, un componente (B4) puede comprender, por ejemplo, expansores de cadena y/o terminadores de cadena. Un componente expansor de cadena y/o de terminación de cadena puede comprender un grupo iónico o un grupo potencialmente iónico y al menos un grupo que es reactivo con grupos isocianato en una reacción de adición. Ejemplos de componentes expansores de cadena incluyen, por ejemplo, metilendiamina; etilendiamina; propilendiamina; 1,4-butilendiamina; 1 ,6-hexametilendiamina; 2-metil-1,5-pentanodiamina (Dytek-A de DuPont); 1-amino-3,3,5-trimetil-5-aminometil ciclohexano (isoforona diamina); piperazina; 1 ,4-diaminociclohexano; bis(4-aminociclohexil)metano; dihidrazida de ácido adípico; diaminas de óxido de alquileno; dietilenglicol de dipropilamina; ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetano sulfónico (o una de sus sales); ácido N-(2-aminoetil)-2-aminopropiónico (o una de sus sales); y cualquiera de sus combinaciones.
Ejemplos de componentes de terminación de cadena incluyen, por ejemplo, compuestos que tienen la fórmula: donde Ri es un átomo de hidrógeno o un radical alquilo, que opcionalmente tiene un extremo hidroxilo y F¾ es un radical alquilo, que opcionalmente tiene un extremo hidroxilo. Compuestos apropiados de terminación de cadena incluyen compuestos tales como monoaminas o monoalcoholes. Ejemplos incluyen, pero sin limitarse a, metilamina; etilamina; propilamina; butilamina; octilamina; laurilamina; estearilamina; isononiloxi-propilamina; dimetilamina; dietilamina; dipropilamina; dibutilamina; N-metilaminopropilamina; dietil(metil)aminopropilamina; morfolina; piperidina; dietanolamina; y cualquiera de sus combinaciones. También son apropiados alcoholes de terminación de cadena, tales como, por ejemplo, C1-C10 o alcoholes superiores que incluyen, metanol, butanol, hexanol, alcohol 2-etil-hexílico, alcohol isodecílico y similares y sus mezclas, así como también amino alcoholes, tales como, por ejemplo, aminometilpropanol (AMP).
Se puede preparar una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua por medio de reacción de los componentes (B1) a (B4) usando un proceso de acetona o una de sus modificaciones. Se puede encontrar una descripción de procesos apropiados, por ejemplo, en Methoden der Organischen Chemie, Houben-Weyl, 4a edición, volumen E20/Parte 2, p. 1682, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1987, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva.
Un ejemplo no limitante de un proceso de acetona se describe a continuación. En una primera etapa, se sintetiza un aducto que comprende grupos de isocianato sin reaccionar a partir de un componente de poliisocianato (B1), un componente de poliol de policarbonato (B2) y un componente reactivo con isocianato (B3) que comprende un grupo iónico o un grupo potencialmente iónico.
En una segunda etapa, se disuelve el aducto en un disolvente orgánico, al menos parcialmente miscible con agua, que no comprende grupos reactivos con isocianato. Los disolventes apropiados incluyen acetona; metiletil cetona (MEK); 2-butanona; tetrahidrofurano; dioxina y cualquiera de sus combinaciones. En una tercera etapa, se hace reaccionar la disolución de aducto que contiene isocianato sin reaccionar con mezclas de expansores de cadena con funcionalidad amino y/o terminadores de cadena. Un expansor de cadena con funcionalidad amino puede comprender un grupo de ácido sulfónico o un grupo carboxílico (bien en forma de ácido no iónico o en forma de sal iónica). En una cuarta etapa, el producto de resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir en agua se dispersa en forma de dispersión de partículas finas por medio de adición de agua a la disolución orgánica o por medio de adición de la disolución orgánica al agua. En una quinta etapa, el disolvente orgánico se retira parcial o totalmente por medio de destilación, opcionalmente a presión reducida.
Una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua puede estar caracterizada por medio de una temperatura de transición vitrea de entre -60 °C y 0 °C, tal como, por ejemplo, entre -40 °C y -20 °C. Una dispersión de resina de policarbonato-poliuretano puede tener una viscosidad a 25 °C de menos de 1000 mPa-s o menos de 500 mPa-s, por ejemplo, entre 50 y 1000 mPa-s o entre 50 y 500 mPa-s. Una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua puede tener un intervalo de peso molecular medio expresado en número de 500 a 6000.
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria se pueden formular por medio de mezcla de un componente (a) de resina de poliol; un componente (b) de resina de aminoplasto, y un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano. El componente (a) de resina de poliol y el componente (b) de resina de aminoplasto se pueden utilizar en cantidades tales que una proporción equivalente de los grupos de alcoximetilo del componente (b) de resina de aminoplasto con respecto a los grupos hidroxilo del componente (a) de resina de poliol sea de al menos 0,05:1, por ejemplo de 0,05:1 a 20:1.
En varias realizaciones no limitantes, el componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano es no funcional. Según se usa en la presente memoria, la expresión "no funcional", con respecto a un componente químico de las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria, se refiere a una carencia sustancial de reactividad química con los componentes (a) de resina de poliol y los componentes (b) de resina de aminoplasto. Por ejemplo, un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano no funcional no reacciona químicamente con los componentes (a) y/o (b) de la composición de revestimiento durante el curado térmico. De esta manera, un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano no funcional está sustancialmente libre de grupos isocianato que no han reaccionado, grupos hidroxilo que no han reaccionado, grupos reactivos con isocianato, grupos reactivos con hidroxilo y otros grupos funcionales que pueden ser reactivos con cualesquiera grupos funcionales que comprenden componentes (a) de resina de poliol y componentes (b) de resina de aminoplasto.
Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria se pueden producir por medio de mezcla de un componente (a) de resina de poliol que se puede diluir con agua, un componente (b) de resina de aminoplasto que se puede diluir con agua y un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua. Estos componentes se pueden mezclar en una dispersión acuosa, disolución acuosa, o una combinación de dispersión acuosa y disolución acuosa, opcionalmente con emulsionantes, dispersantes, tensioactivos, co-disolventes y/o similares. Por ejemplo, el componente (a) de resina de poliol que se puede diluir con agua, el componente (b) de resina de aminoplasto que se puede diluir con agua y el componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua se pueden proporcionar en forma de dispersiones acuosas separadas, disoluciones acuosas y/o dispersiones/disoluciones en disolventes miscibles con agua, que se combinan juntos para crear una mezcla acuosa de componentes (a), (b) y (c). También es posible mezclar cualquier combinación de los componentes (a), (b) y/o (c) en forma anhidra, o en forma de disolución/dispersión en un disolvente no acuoso miscible con agua, y posteriormente dispersar la mezcla de componentes (a), (b) y/o (c) en agua.
Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente que comprenden un componente (a) de resina de poliol; un componente (b) de resina de aminoplasto; y un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano, se pueden caracterizar por medio de un aglutinante mezclado en el cual los componentes (a) y (b) reaccionan mutuamente durante el curado para reticular las resinas, pero el componente (c) es no funcional (es decir, no reactivo) con los componentes (a) y (b), y por tanto, crea una red polimérica no reticulada interpenetrante con respecto a la red polimérica reticulada que comprende un producto de reacción de los componentes (a) y (b).
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente descritas en la presente memoria pueden comprender: de un 50 % a un 99 % en peso, preferentemente de un 50 % a un 85 % en peso, del modo más preferido de un 60 % a un 75 % en peso, del modo más preferido, en base de sólidos, de una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua; y una resina de aminoplasto que se puede diluir con agua; y de un 50 % a un 1 % en peso, preferentemente de un 50 % a un 15 % en peso, de 40 % a 25 % en peso en base de sólidos, de una resina de policarbonato-poliuretano no funcional que se puede diluir con agua.
En varias realizaciones no limitantes, la proporción en peso, en base de sólidos, del componente (a) de resina de poliol con respecto al componente (b) de resina de aminoplasto puede ser de 50:50 a 90:10. En varias realizaciones no limitantes, la proporción en peso, en base de sólidos, del componente (a) de resina de poliol con respecto al componente (b) de resina de aminoplasto puede ser de 55:45 a 85:15.
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente que comprenden un componente (a) de resina de poliol; un componente (b) de resina de aminoplasto; y un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano, pueden comprender componentes opcionales tales como, por ejemplo, componentes de resina adicionales que se pueden diluir con agua basados en polioles poliméricos. Los componentes de resina adicionales que se pueden diluir con agua basados en polioles poliméricos pueden incluir, por ejemplo, polioles de poliéter, polioles de poliéster, polioles de polepóxido, polioles de polilactona, polioles de poliacrilato, polioles de policarbonato y cualquiera de sus combinaciones. Los componentes de resina adicionales que se pueden diluir con agua se pueden formular como mezcla en disolución acuosa y/o dispersión acuosa con los componentes de resina (a), (b) y (c).
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente que comprenden un componente (a) de resina de poliol; un componente (b) de resina de aminoplasto; y un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano, se pueden secar y/o curar térmicamente mediante cualquier medio apropiado conocido por los expertos en la técnica tal como, por ejemplo, secado al aire, secado acelerado por medio de exposición a calor y curado térmico por medio de exposición a calor. Por ejemplo, en varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente que comprenden un componente (a) de resina de poliol; un componente (b) de resina de aminoplasto; y un componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano se pueden curar térmicamente por medio de exposición a temperaturas de 100 °C a 250 °C durante 15 minutos a 60 minutos. La energía necesaria para curar el sistema puede provenir de cualquier fuente conocida por los expertos en la técnica que incluye, pero sin limitarse a hornos de convección convencionales, fuentes térmicas de infrarrojos, microondas, haz de electrones o sus combinaciones.
Las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria pueden producir películas de revestimiento curado que exhiben valores de microdureza no mayores de 90 N/mm2 (Dureza Martens/Universal). En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria pueden producir películas de revestimiento curado que exhiben valores de microdureza no mayores de 75 N/mm2, 65 N/mm2, 55 N/mm2, 50 N/mm2, 45 N/mm2, 35 N/mm2.
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria pueden producir películas de revestimiento curado que exhiben valores elevados de resistencia frente a impactos de al menos 100 libras-pulgada (17.500 N/m) (directa y/o inversa, determinada de acuerdo con ASTM D2794-93 (2010): Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact), que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva). En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente descritas en la presente memoria pueden producir películas de revestimiento curado que exhiben valores de elevada resistencia frente a impactos de al menos (o mayor de) 120 libras- pulgada (21000 N/m), 140 libras-pulgada (24500 N/m) o 160 libras-pulgada (28000 N/m).
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria también pueden comprender promotores de adhesión con funcionalidad de silano tales como, por ejemplo, los promotores de adhesión divulgados en la patente de EE.UU. N°1. 6.403.175, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva. Los promotores de adhesión apropiados incluyen, por ejemplo, ?-mercaptopropiltrimetoxisilano; 3-aminopropiltrietoxilsilano: hidrolisato de 3-aminopropilsilano; 3-glicidiloxipropiltrietoxisilano; y cualquiera de sus combinaciones.
Las composiciones acuosas de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria se pueden aplicar a sustratos usando cualesquiera métodos apropiados, tales como, por ejemplo, pulverización; revestimiento con cuchilla; revestimiento en cortina; revestimiento a vacío; laminado; colada; inmersión; revestimiento por centrifugación; estampado con rasqueta; cepillado; tratamiento de chorro; serigrafía; huecograbado, impresión flexográfica o impresión offset. Sustratos apropiados incluyen, por ejemplo, vidrio; madera; metal; papel; cuero; materiales textiles; fieltro; hormigón; mampostería; cerámica; piedra; y plásticos tales como, por ejemplo, moldes y películas de ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, UNMWPE, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM y UP (abreviaturas de acuerdo con DIN 7728T1). Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria se pueden aplicar a sustratos que comprenden combinaciones de los materiales anteriores. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria también se pueden aplicar en forma de revestimientos de imprimación o revestimientos superiores con otros revestimientos. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria también se pueden aplicar a un soporte de sustrato temporal, se puede secar y/o curar parcial o totalmente, y se pueden desligar del soporte de sustrato para producir películas libres, por ejemplo.
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria pueden ser especialmente apropiadas para sustratos de vidrio tales como, por ejemplo, vidrio plano, paneles de vidrio y recipientes de vidrio tales como jarras de vidrio o botellas de vidrio. Además, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria proporcionan resistencia al arañado superficial y durabilidad, que pueden resultar ventajosas, por ejemplo, durante las operaciones de llenado del recipiente de vidrio. Los sustratos de vidrio que comprenden las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria, se pueden caracterizar por una buena sensación al tacto. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria se pueden aplicar a sustratos de vidrio con o si el revestimiento final caliente, con o sin el revestimiento final frío, o ambos; y con o sin el pre-tratamiento de silano de los sustratos de vidrio.
Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria proporcionan libertad de diseño para fabricar apariencias transparente, pigmentada, de alto brillo, mate y congelada sobre sustratos de vidrio. Pigmentos representativos apropiados que se pueden formular para dar lugar a las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria incluyen, por ejemplo, dióxido de titanio de rutilo y anatasa, óxidos de hierro amarillos y rojos, ftalocianina de cobre verde y azul, negros de carbono, aluminio que forma película y aluminio que no forma película, sulfato de bario, carbonato de calcio, silicato de sodio, silicato de magnesio, óxido de cinc, óxido de antimonio, amarillo de di-ariluro, amarillo de monoariluro, amarillo de ariluro de níquel, naranjas de bencimidazolona, rojos de naftol, rojos de quinacridona, pigmentos perlescentes (por ejemplo, plaquetas de mica), plaquetas de bronce, plaquetas de níquel, plaquetas de acero inoxidable, agentes de mateado micronizados (por ejemplo, metilendiaminometiléter-policondensado) y cualquiera de sus combinaciones.
Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria se pueden aplicar sobre una etiqueta (por ejemplo, etiquetas sensibles a la presión, etiquetas activadas por UV, etiquetas de transferencia de calor, y similares) o sobre un revestimiento orgánico y/o inorgánico decorativo que se ha aplicado previamente a un sustrato de vidrio. Los revestimientos orgánicos decorativos apropiados que se pueden usar con las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria incluyen, por ejemplo, EcoBrite Organic Ink (PPG Industries, Inc., Pittsburgh, PA, EE.UU.) y SpecTruLite (Ferro Corporation, Cleveland, OH, EE.UU.).
Se puede aplicar cualquier tratamiento de imprimación a un sustrato de vidrio antes de la aplicación de una composición acuosa de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente como la que se divulga en la presente memoria. El tratamiento de imprimación puede ser cualquier revestimiento que proporcione lubricación para proteger un sustrato de vidrio entre el tiempo de fabricación y el tiempo de aplicación del revestimiento y/o que mejore la adhesión del revestimiento al sustrato de vidrio. Un tratamiento de imprimación puede comprender tanto un revestimiento final caliente como un revestimiento final frío. Un sustrato de vidrio puede no tener un revestimiento final caliente, de forma que un tratamiento de imprimación comprenda un revestimiento final frío aplicado únicamente después de que el sustrato se haya enfriado de forma sustancial. Un tratamiento de imprimación puede comprender un revestimiento final frío, comprendiendo el revestimiento final frío una composición de silano diluida o una mezcla de una composición de silano y una composición de tratamiento superficial. Se puede usar cualquier composición de silano apropiada para su uso como imprimación sobre un sustrato de vidrio en un revestimiento de imprimación, cuyos ejemplos no limitantes incluyen monoalcoxi-silanos, dialcoxisilanos, trialcoxisilanos y tetralcoxisilanos.
Una composición de tratamiento superficial puede comprender composiciones de polietileno, composiciones de estearato, o sus mezclas, que no requieren retirada antes de la aplicación de revestimientos adicionales a los sustratos de vidrio. Las composiciones de estearato pueden comprender las sales y los ésteres de ácido esteárico (ácido octadecanoico), tal como, por ejemplo, un revestimiento de estearato T5 (Tegoglas, Philadelphia, PA, EE.UU.). Un revestimiento de imprimación puede estar en forma de una disolución acuosa, dispersión o emulsión. Por ejemplo, una composición de tratamiento superficial puede comprender una emulsión de polietileno tal como Duracote, Sun Chemical. Un tratamiento de imprimación también puede comprender composiciones adicionales para mejorar los revestimientos aplicados posteriormente, cuyos ejemplos no limitantes incluyen tensioactivos y lubricantes.
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria pueden funcionar como revestimiento de imprimación y como revestimiento superior, proporcionando suficiente lubricidad, resistencia al arañado superficial, y tenacidad para el proceso en línea de recipientes de vidrio.
Se pretende que los ejemplos no limitantes y no exhaustivos que siguen describan más las diferentes realizaciones no limitantes y no exhaustivas sin restringir el alcance de las realizaciones descritas en la presente memoria descriptiva. En los siguientes ejemplos, todas las partes y porcentajes están en peso, a menos que se indique lo contrario.
Ejemplos Se prepararon composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente que comprendían una resina de poliol, una resina de aminoplasto y una resina de policarbonato-poliuretano como se muestra a continuación. Se mezclaron dispersiones acuosas de una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi (Bayhydrol® E XP 2777, Bayer aterialScience LLC, Pittsburgh, PA, EE.UU) con Cymel® 327 y Bayhydrol® XP 2637. Bayhydrol® E XP 2777 es una resina de poliéster saturada proporcionada en forma de dispersión acuosa de un 64 % en sólidos que tiene un 2,0 % de contenido de hidroxilo en base de sólidos.
Se añadieron dipropilenglicol, ?-mercaptopropiltrimetoxisilano (Silquest® A- 189, Momentive Performance Materials, Albany, NY, EE.UU.) y 3-aminopropiltrietoxisilano (Dynasylan® AMEO, Evonik Corporation, Parsippany, NJ, EE.UU.) con agitación continua a las mezclas acuosas de la resina de poliéter-polifuncional con funcionalidad hidroxi, la resina de aminoplasto y la resina de poliéster. Se agitaron las mezclas resultantes usando un mezclador mecánico hasta que se obtuvieron mezclas homogéneas. Se desairearon las mezclas homogéneas y se almacenaron durante la noche antes de uso. Se prepararon mezclas de acuerdo con las formulaciones proporcionadas en la Tablas 1 (partes en peso, peso de disolvente incluido).
Tabla 1 Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente se sometieron a ensayo para resistencia frente a impactos, microdureza y adhesión. Se aplicaron revestimientos para someter a ensayo la resistencia frente a impactos sobre paneles de acero laminado en frío de Bonderite B1000 usando una varilla enrollada de alambre número 50. Se aplicaron los revestimientos para someter a ensayo la microdureza sobre discos de vidrio usando una pipeta de Eppendorf (80 microlitros) y se dispersaron sobre los discos usando la punta de la pipeta. Se aplicaron los revestimientos para someter a ensayo la adhesión sobre el lado del aire de paneles de vidrio Taber de 4 pulgadas (10,16 cm) por 4 pulgadas (10,16 cm) usando una varilla enrollada de alambre número 50.
Se curaron los revestimientos aplicados a 170 °C durante 30 minutos en un horno. Se dejaron secar al aire los revestimientos aplicados a los discos de vidrio para someter a ensayo la microdureza en condiciones ambientales durante aproximadamente 120 minutos antes del curado en el horno. Todos los ensayos se llevaron a cabo al menos 24 horas después de retirar los revestimientos aplicados y los sustratos del horno. Se midieron los espesores de película de los revestimientos curados sobre los paneles de acero usando un instrumento Fischerscope MMS de acuerdo con ASTM D1186-93: Standard Test Methods for Nondestructive Measurement of Dry Film Thickness of Nonmagnetic Coatings Applied to a Ferrous Base, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva. Los espesores de película estuvieron dentro del intervalo de 0,75 (19,05 micrómetros) a 3,0 milésimas de pulgada (76,20 micrómetros).
Se llevó a cabo el ensayo de resistencia frente a impactos de acuerdo con ASTM D2794-93 (2010): Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact), que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva. Se llevó a cabo el ensayo de microdureza (Dureza de Martens/Universal) en un instrumento Fischerscope H100C. Se llevó a cabo el ensayo de adhesión de acuerdo con ASTM D4060-95: Standard Test Method for Abrasión Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser, que se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva. Se llevó a cabo el ensayo de adhesión de rayado sobre paneles de vidrio Taber. Se cortaron dos rayas de una pulgada (2,54 cm) de largo, diagonales una con respecto a la otra, usando una cuchilla y se inspeccionó visualmente la adhesión de la película al vidrio. Si no se produjo el despegue de la película del sustrato, se consideró el revestimiento como "pasa".
La Tabla 1 presenta los resultados del ensayo de resistencia frente a impactos, ensayo de microdureza y ensayo de adhesión de rayado.
La adición de resina de policarbonato-poliuretano no funcional mejoró la flexibilidad, y la tenacidad de los revestimientos, como se muestra por medio de la disminución de la microdureza y/o el aumento de la resistencia frente a impactos. Además, la adición de resina de policarbonato-poliuretano no funcional no tuvo un efecto negativo sobre la adhesión. Por ejemplo, las formulaciones A, C, G, I y K no contenían ninguna resina de policarbonato-poliuretano, pero las formulaciones B, D, H, J y L contenían adiciones de dispersión de resina de policarbonato-poliuretano (un 10 % en base de sólidos) con respecto a las formulaciones A, C, G, I y K, respectivamente. Las comparaciones de las formulaciones A y B, las formulaciones C, las formulaciones G y H, las formulaciones I y J y las formulaciones K y L, muestran que la adición de resina de policarbonato-poliuretano no funcional disminuye la dureza y mantiene o aumenta la resistencia frente a impactos de las películas de revestimiento curado.
Además, las formulaciones C, D, E y F tuvieron todas la misma proporción en peso de resina de poliéster con funcionalidad hidroxi con respecto a resina de aminoplasto. La formulación C estaba libre de resina de policarbonato-poliuretano no funcional y las formulaciones D a F tuvieron un contenido creciente de resina de policarbonato-poliuretano no funcional. Una comparación de la formulación C con las formulaciones D a F muestra que al aumentar el contenido de la resina de policarbonato-poliuretano no funcional disminuye la dureza al tiempo que se mantiene la elevada resistencia frente a impactos y la tenacidad, y buena adhesión al sustrato.
Para los fines de los revestimientos de vidrio, una combinación de elevada resistencia frente a impactos y microdureza dentro del intervalo de aproximadamente 20 N/mm2 a 90 N/mm2 es la más deseada. Los ejemplos B, D, E y H ilustran que una combinación de la cantidad óptima de resina de policarbonato-poliuretano con la proporción apropiada de resina de poliéster con respecto a resina de aminoplasto proporciona sorprendentemente los resultados deseados.
Como se muestra en los ejemplos anteriores, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria exhiben baja dureza, elevada resistencia frente a impactos, elevada tenacidad, elevada resistencia frente a la abrasión, buena adhesión a sustratos de vidrio, al tiempo que se encuentran libres de agentes de formación de bloques y que comprenden resinas de aminoplasto. Estos resultados son significativos e inesperados porque, generalmente, las resinas de aminoplasto producen películas de revestimiento curado relativamente duras cuando se usan para reticular las resinas de poliol. Como tales, las composiciones acuosas de poliuretano acuoso apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria facilitan el uso de las resinas de reticulación de aminoplasto sin propiedades de revestimiento no deseadas tales como, por ejemplo, mayor fragilidad, menor resistencia frente a impactos y tenacidad y una menor resistencia a la abrasión. Por tanto, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria son particularmente ventajosas para sustratos tales como, por ejemplo, materiales de vidrio, que pueden mostrar de forma sencilla un daño superficial mecánico de películas de revestimiento relativamente duras y frágiles sobre el sustrato.
En varias realizaciones no limitantes, las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria se pueden usar para revestir recipientes de vidrio tales como, por ejemplo, botellas de vidrio y jarras de vidrio. Las propiedades de revestimiento mejoradas exhibidas por las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria (por ejemplo, baja dureza, elevada resistencia frente a impactos, elevada tenacidad, elevada resistencia frente a la abrasión, buena adhesión a sustratos de vidrio) son particularmente ventajosas en las operaciones de fabricación de recipientes de vidrio en las cuales los recipientes experimentan desgaste superficial significativo y/o arañado superficial a medida que los recipientes son manipulados por la maquinaria de las operaciones en línea y la presión de la línea de experiencia. Las composiciones acuosas de revestimiento de poliuretano apto para curado térmico de un componente divulgadas en la presente memoria proporcionan revestimientos superficiales que son capaces de soportar y absorber las presiones de impacto durante las operaciones de la línea con desgaste o arañado superficiales nulos o mínimos.
La presente memoria descriptiva se ha escrito con referencia a varias realizaciones no limitantes y no exhaustivas. No obstante, los expertos en la técnica reconocerán que se pueden llevar a cabo varias sustituciones, modificaciones o combinaciones de cualesquiera de las realizaciones divulgadas (o de sus partes) dentro del alcance de la presente memoria descriptiva. De este modo, se contempla y se comprende que la presente memoria descriptiva respalda realizaciones adicionales no explicadas expresamente en la presente memoria. Dichas realizaciones se pueden obtener, por ejemplo, por medio de combinación, modificación o reorganización de cualesquiera de las etapas divulgadas, componentes, elementos, características, aspectos, limitaciones y similares, de las diferentes realizaciones no limitantes descritas en la presente memoria descriptiva. De esta forma, el solicitante se reserva el derecho a modificar las reivindicaciones durante el procesamiento para añadir características como las que se describen de diferente forma en la presente memoria descriptiva, y dichas modificaciones cumplen con los requisitos de 35 U.S.C. 112, párrafo primero, y 35 U.S.C. 132 (a).

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Una composición acuosa de revestimiento de poliuretano que comprende: (a) una resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua; (b) una resina de aminoplasto que se puede diluir con agua; y (c) una resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua, donde la composición acuosa de revestimiento de poliuretano comprende (i) de un 50 % a un 99 % en peso, en base de sólidos, de la resina de poliéster con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua y una resina de aminoplasto que se puede diluir con agua; y (ii) de un 50 % a un 1 % en peso, en base de sólidos, de la resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua, siendo el porcentaje total de un 100 % y donde la proporción en peso, en base de sólidos, de la resina de poliéster con funcionalidad hidroxi con respecto a la resina de aminoplasto es de 50:50 a 90: !0, y donde la resina de policarbonato-poluretano es no funcional.
2. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , donde el componente (a) de resina de poliéster con funcionalidad hidroxi tiene un peso molecular medio expresado en peso de 500-100000, un número de hidroxilo de 16,5 a 264 mg de KOH/g y un número ácido de 5 a 125 mg de KOH/g.
3. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , donde el componente (b) de resina de aminoplasto comprende un producto de condensación de melamina-formaldehído.
4. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , donde el componente (b) de resina de aminoplasto comprende un producto de condensación metilado oligomérico de melamina-formaldehído que comprende grupos ¡mino, grupos metoximetilo y grupos metilol.
5. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 4, donde una proporción de equivalentes de grupos metilol y grupos alcoximetilo del componente (b) con respecto a grupos hidroxilo del componente (a) es de al menos 0,05:1.
6. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , donde el componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano comprende un producto de reacción de un poliol de policarbonato y un poliisocianato seleccionado entre el grupo que consiste en 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de 1 ,6-hexametileno y 1-metil-2,4(2,6)diisocianatociclohexano.
7. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 6, donde el poliol de policarbonato tiene un intervalo de peso molecular medio expresado en número de 500 a 6000.
8. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , donde el componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano se caracteriza por una temperatura de transición vitrea entre -60 °C y 0 °C.
9. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , donde el componente (c) de resina de policarbonato-poliuretano se caracteriza por una viscosidad a 25 °C menor que 500 mPa-s en una dispersión acuosa de un 38 % a un 42 % en sólidos.
10. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación I , que comprende: de un 60 % a un 75 % en peso, en base de sólidos, de una resina de poliéter-poliuretano con funcionalidad hidroxi que se puede diluir con agua y una resina de aminoplasto que se puede diluir con agua; y de un 40 % a un 25 % en peso, en base de sólidos, de la resina de policarbonato-poliuretano que se puede diluir con agua donde el peso representa un porcentaje total de 100 % en peso.
I I . La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , donde la proporción en peso, en base de sólidos, de la resina de poliéster con funcionalidad hidroxi con respecto a resina de aminoplasto es de 50:50 a 90:10.
12. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1 , que además comprende un promotor de adhesión con funcionalidad de silano.
13. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 12, donde el promotor de adhesión de silano está seleccionado entre el grupo que consiste en ?-mercaptopropil-trimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, hidrolisato de 3-aminopropilsilano, 3-glicidiloxipropiltrietoxisilano y cualquiera de sus combinaciones.
14. La composición acuosa de revestimiento de poliuretano de la reivindicación 1, que además comprende a una resina de poliol adicional seleccionada entre el grupo que consiste en resinas de poliéter-poliuretano con funcionalidad hidroxi que se pueden dispersar en agua y resinas poliacrílicas con funcionalidad hidroxi que se pueden dispersar en agua.
15 Un sustrato al menos parcialmente revestido con la composición de revestimiento de la reivindicación 1.
16. El sustrato de la reivindicación 15, donde el revestimiento exhibe una microdureza no mayor de 90 N/mm2, resistencia frente a impactos directa de al menos 100 libras-pulgada (17.500 N/m) y resistencia frente a impactos inversa de 160 libras-pulgada (28.000 N/m).
17. Un sustrato de vidrio al menos parcialmente revestido con la composición de revestimiento de la reivindicación 1.
18. Un recipiente de vidrio al menos parcialmente revestido con la composición de revestimiento de la reivindicación 1.
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