MXPA00001355A - Composiciones de revestimiento asperjables que comprenden una oxazolidina, un isocianato y un compuesto seleccionado de un compuesto funcional de mercapto y uno de acido sulfonico - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una composición de revestimiento que comprende:por lo menos un compuesto funcional de oxazolidina, por lo menos un compuesto funcional de isocianato y por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto funcional del mercapto, un compuesto funcional deácido sulfónico y mezclas de los mismos;la invención se refiere además a un método para revestir un sustrato con la composición de revestimiento y a un sustrato revestido co la composición de revestimiento.

Description

COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO ASPERJABLES QUE COMPRENDEN UNA OXAZOLIDINA, UN ISOCIANATO Y UN COMPUESTO SELECCIONADO DE UN COMPUESTO FUNCIONAL DE MERCAPTO Y UNO DE ACIDO SULFONICO MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a una nueva composición de revestimiento a base de un compuesto funcional de oxazolidina, un compuesto funcional de isocianato y un compuesto seleccionado entre un compuesto funcional de mercapto y uno de ácido sulfónico. Se requiere que los revestimientos usados para pintar vehículos automotores y reparar la pintura original tengan buenas propiedades físicas, tales como dureza, solidez mecánica y resistencia al agua, los ácidos y los solventes. Se requiere también que los revestimientos tengan buenas propiedades de apariencia, lo cual significa que las películas deben ser suaves y tener un alto brillo y alta distinción de imagen (ADI). Es deseable también que se retengan todas las propiedades ante el prolongado sometimiento a la intemperie. Por razones ambientales, se requiere usar una composición de revestimiento que se pueda aplicar fácilmente usando aplicación por aspersión con bajo contenido orgánico volátil (COV). Los revestimientos con contenido del solvente orgánico más bajo emiten niveles más bajos de solvente cuando se usan y así se contamina menos la atmósfera. Una manera de lograr un contenido de solvente más bajo es usar las llamadas composiciones con alto contenido de sólidos. Tales composiciones comprenden un nivel relativamente alto de materiales no volátiles, tales como polímero formador de película, pigmentos rellenadores, y un nivel relativamente bajo de solvente orgánico. Un problema al formular composiciones de revestimiento con alto contenido de sólidos es que tales composiciones tienen una viscosidad inaceptablemente alta debido al alto peso molecular del polímero formador de película convencional. La alta viscosidad da lugar a problemas en la aplicación por aspersión con deficiente atomización de la pintura y deficiente flujo de salida y, por consiguiente, bajos niveles de brillo y apariencia deficiente. El uso de polímeros formadores de película de bajo peso molecular, lo cual da como resultado viscosidades de aplicación adecuadas, tiene como desventaja que el revestimiento resultante es blando y se marca fácilmente. La formación de dureza del revestimiento es por lo tanto inaceptable. Otra manera de reducir la cantidad de compuestos orgánicos volátiles en las composiciones de revestimiento es el uso de eluyentes reactivos. Algunos ejemplos de diluyentes reactivos incluyen aldiminas y cetiminas. Se discuten tales compuestos en el documento EP-A-0 686 654. Se mencionan otros diluyentes reactivos, tales como oxazolidinas, pero se establece que tienen utilidad limitada como único participante de la reacción con el isocianato, debido a las propiedades de las películas que fraguan por lo general lentamente. Se usan aldiminas como diluyentes reactivos para sistemas de pintura de COV. Estos diluyentes son comercialmente obtenibles y se hace referencia a tales aldiminas en los documentos US 5,214,086 y EP-A-686 654. En general, estos diluyentes reactivos ofrecen buen desarrollo de curado y dureza. Sin embargo, se sabe que causan irritación a la piel y que causan falta de adhesión, cuando se aplican en capas transparentes de bajos COV. Se usan también oxazolidinas bicíclicas como diluyentes reactivos para sistemas de pintura de bajo COV. Estos diluyentes son obtenibles comercialmente y se hace referencia al uso de tales oxazolidinas bicíclicas en el documento WO 95/14528. En general, estos diluyentes reactivos ofrecen buena durabilidad y estabilidad del color y baja toxicidad. Sin embargo, las composiciones a base de oxazolidinas bicíclicas pueden exhibir un tiempo inaceptablemente prolongado para curarse. Se usan también oxazolidinas monocíclicas como diluyentes reactivos para sistemas de pintura de bajos COV. Se hace referencia también a composiciones de revestimiento a base de oxazolidinas monocíclicas en el documento EP 0 499 188 A1. Las oxazolidinas monocíclicas y los dimeros de las mismas son obtenibles comercialmente. Las composiciones de revestimiento a base de oxazolidinas monocíclicas pueden exhibir pérdida de adhesión con el tiempo. Aunque se describe el uso de oxazolidinas mono- o bicíclicas (véase, por ejemplo, el documento US 5,126,421 ), no se describe en ningún lugar el uso de oxazolidinas tanto monocíclicas como bicíclicas. El documento WO 92/13907 se refiere al uso de oxazolidinas monocíclicas y bicíclicas (página 7, líneas 20-21 ), pero esta referencia se relaciona con el uso de estos compuestos de manera alternativa y no expone una mezcla de las dos oxazolidinas. El documento US 5,506,328 se refiere a un sistema de dos componentes siendo el lado A un poliisocianato alifático y siendo el lado B un catalizador de amina terciaria y opcionalmente un compuesto reactivo isocianato seleccionado del grupo que consiste en monoalcoholes, polioles, iminas, oxazolidinas o combinaciones de los mismos. El monoalcohol puede ser un compuesto -SH. Los ejemplos muestran solamente alcoholes como monoalcoholes. No se ha reconocido por esta exposición que la combinación de un compuesto funcional de oxazolidina, un compuesto funcional de isocianato y un compuesto funcional de mercapto muestran resultados mejorados e inesperados con respecto al uso de la combinación de un compuesto funcional de oxazolidina y un compuesto funcional de isocianato solos. Sorprendentemente, se descubrió que la adhesión de un compuesto adicional de mecapto a una composición de revestimiento que comprende un compuesto funcional de oxazolidina y un compuesto funcional de isocianato da por resultado una duración incrementada en el recipiente mientras mantiene las características de secado de la composición o da por resultado una velocidad de secado incrementada mientras mantiene una duración aceptable en el recipiente. Se descubrió también que la adhesión de un compuesto funcional de ácido sulfónico a la composición de revestimiento que comprende un compuesto funcional de oxazolidina y un compuesto funcional de isocianato da por resultado las características de curado mejoradas de la composición de revestimiento, e incluso a baja humedad relativa (por ejemplo, % y menos), sin la pérdida de duración en el recipiente y, en algunos casos, con duración incrementada en el recipiente. Se descubrió también que el uso de mezclas de oxazolidinas bicíclicas y monocíclicas como diluyentes reactivos en revestimientos con bajos COV proveen propiedades que pueden competir con las iminas, pero sin la pérdida de adhesión. Se obtiene un COV más bajo a la misma viscosidad y un equilibrio más alto de la duración en el recipiente y del secado, cuando se usan las composiciones de revestimiento de la presente invención mientras que otras propiedades de las pinturas continúan estando al mismo nivel. La presente invención se refiere a una composición de revestimiento que comprende: (a) por lo menos un compuesto funcional de oxazolidina, (b) por lo menos un compuesto funcional de isocianato, y (c) por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto adicional de mercapto, un compuesto adicional de ácido sulfónico y mezclas de los mismos. El componente (a) comprende por lo menos un compuesto funcional de oxazolidina que puede ser un compuesto funcional de oxazolidina monocíclica, un compuesto funcional de oxazolidina bicíclica y, preferiblemente, mezclas de los mismos. El componente (b) comprende por lo menos un compuesto funcional de isocianato que puede ser un isocianurato, una uretdiona, un biuret, un alofonato, un aducto, un prepolímero de NCO o mezclas de los mismos. El componente (c) puede ser un compuesto funcional de mercapto, preferiblemente un silano funcional de mercapto, muy preferiblemente ?-mercapto-propil-trimetoxisilano. El componente (c) puede ser un compuesto funcional de ácido sulfónico, preferiblemente ácido p-toluensulfónico o ácido dodecilbenceno sulfónico. El componente (c) comprende más preferiblemente una mezcla de compuestos funcionales de mercapto y ácido sulfónico, muy preferiblemente una mezcla de ?-mercapto-propil-trimetoxisilano y ácido p-toluensulfónico. La composición puede comprender además: (d) una resina que comprenda un grupo funcional seleccionado entre hidroxilo y amina. La invención se refiere además a un método para revestir un substrato con la composición de revestimiento y a un substrato revestido con la composición de revestimiento.

El componente (a) comprende por lo menos un compuesto funcional de oxazolidina. Preferiblemente, el compuesto funcional de oxazolidina tiene la fórmula: en donde x e y se seleccionan independientemente de 0 a 10, con la condición de que x e y no pueden ser a la vez 0; n se selecciona de los números enteros 2 ó 3; m y p se seleccionan independientemente de los números enteros 1 ó 2; R-i, 2, R3. 4, 5 y T pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo de hidrógeno, cicloalquilo lineal o ramificado y arilo lineal o ramificado, opcionalmente sustituidos; R1 y R2. 3 y 4. 5 y T se pueden juntar entre sí para formar un anillo de 5 ó 6 carbonos con el átomo de carbono enlazado del anillo en la fórmula, es decir R1 y R2, R3 y R4, R5 y e representan colectivamente un grupo tetrametileno o un grupo pentametileno; y R7 es una porción alifática, aromática, arilalifática o cicloalifática, mono- o multivalente, que puede obtener opcionalmente oxígeno, nitrógeno, azufre y sílice, y R7 puede ser H cuando x o y es cero.

Las variables citadas en la fórmula están destinadas a ser escogidas independientemente a la vez dentro de una porción, de una porción a la siguiente y de un compuesto al siguiente. Más preferiblemente, se selecciona el compuesto opcional de oxazolidina de una de las siguientes fórmulas II (compuestos funcionales de oxazolidina monocílica) y lll (compuestos funcionales de oxazolidina bicíclica). en donde n, m, p, R-i, R2, R3, R , R5, Re y R7 son como se menciona anteriormente y z es de 0 a 9. Preferiblemente, n es 2 y m y p son 1. Preferiblemente, z es de 0 a 3. Preferiblemente, R-i, R2, R3, R , R5 y Re se seleccionan del grupo de hidrogeno, fenilo, bencilo o un grupo alquilo de C?_?2 lineal o ramificado. Más preferiblemente, R-i, R2, R3, R , R5 y Re se seleccionan del grupo de hidrógeno e isopropilo.

En la fórmula II, preferiblemente, R7 es multivalente y más preferiblemente R7 es una porción alifática, arilalifática o sicloalifática que comprende de 2 a 15 átomos de carbono y, opcionalmente, grupos éster, carbonato y uretano. Los compuestos funcionales de oxazolidina monocílica en los cuales R7 comprende grupos éster pueden usarse en polímeros de acrilato, como se describe en el documento GB-B-992,721. Más preferiblemente, z es 1 y R7 es divalente que comprende o bien un grupo carbonato o bien por lo menos grupos uretano. Se describen los compuestos que tienen un grupo R7 que comprende grupos carbonato, en el documento EP-A-0 499 188. R puede ser por ejemplo Cuando R7 comprende por lo menos dos grupos uretano, R7 se puede seleccionar del grupo de las siguientes porciones multivalentes: Muy preferiblemente, z es 1 , n es 2, Ri es hidrógeno, R2 es isopropilo y R7 es: Esta modalidad es obtenible comercialmente con el nombre de fábrica "INCOZOL ™" LV (de Industrial Copolymers Ltd., Preston, Lancashire, Reino Unido). El componente (a) puede comprender una mezcla de compuestos funcionales de oxazolidina monociclica de acuerdo con la fórmula II. En la fórmula lll, preferiblemente, z es 0 y R es un grupo alquilo que comprende de 1 a 10 átomos de carbono, más preferiblemente metilo, etilo o propilo. Muy preferiblemente, el compuesto fincional de oxazolidina comprende 1-aza-3,7-dioxo-2,8-diisopropil-5-etilbiciclo(3,3,0)octano, que es obtenible comercialmente con el nombre de fábrica "Zoldine® RD-20 de Angus Chemical company (Buffalo Grove, IL) y tiene la estructura: El componente (a) puede comprender una mezcla de compuestos funcionales de oxazolidina biciclica de acuerdo con al fórmula lll. Muy preferiblemente, el componente (a) comprende una mezcla del compuesto funcional de oxazolidina monociclica de la fórmula II y un compuesto funcional de oxazolidina biciclica de la fórmula lll. Cuando se usa tal mezcla, la relación en peso de un compuesto funcional de oxazolidina biciclica de la fórmula lll a un compuesto funcional de oxazolidina monociclica de la fórmula II está preferiblemente en el intervalo de 5:1 a 1 :5, más preferiblemente de 3:1 a 1 :3, muy preferiblemente, la relación de 1 :1.

El componente (b) comprende por lo menos un compuesto funcional de isocionato. El compuesto funcional de isocioanato puede ser un compuesto funcional de isocionato aromático, alifático, cicloalifático y/o aralifático. El compuesto funcional de isocionato puede ser un ¡socianurato, una uretiona, biuret, alofanato, un aducto, prepolímeros de NCO o mezclas de los mismos. Algunos ejemplos de isocianatos adecuados que se han de usar con el compuesto funcional de isocionato o como materiales de partida para preparar un compuesto funcional de isocionato que comprende una estructura de isocianurato, biuret o uretdionana incluyen polüsocionatos orgánicos representados por la fórmula R(NCO)k en la cual es 2 o más y R representa un grupo orgánico que se obtiene separando los grupos isocionato de un poliisocionato orgánico que tiene grupos isocionato enlazados aromática o cicloalifáticamente. Los diisocionatos preferidos son los representados por la fórmula anterior en la cual k es 2 y R representa un grupo hidrocarburo alifático divalente que tiene de 2 a 18 átomos de carbono, un grupo hidrocarburo ciclolifático divalente que tiene de 5 a 15 átomos de carbono, y grupo hidrocarburo aralifático divalente que tiene de 7 a 15 átomos de carbono o un grupo hidrocarburo aromático divalente que tiene de 6 a 15 átomos de carbono. Algunos ejemplos de los diisocionatos orgánicos que son particularmente adecuados incluyen etileno-diisocianato, 1 ,3-propilleno-düsocianato, 1 ,4-tetrametileno-diisocianato, 1 ,6-hexametilleno- diisocianato, 2,2,4-trimetil-1 ,6-hexano-diisocianato, 2-metil-1 ,5-diisocianato-pentano, 2-etil-1 ,4-diisocianato-butano, 1 ,12-dodecametileno-diisocianato, ciclohexano-1 ,3 y -1 ,4-diisocianato, 1-¡socianato-2-isocianatometil-ciclopen-tano, isoporona-diisocianato, bis-(4-isocianatociclohexil)-metano, 2,4'-diclohexilmetano-diisocianato, 1 ,3- y 1 ,4-bis(isocianatometil)-ciclohexano, bis-(4-isocianato-3-metil-ciclohexil)-metano, 1-metil-2,4-diisocianato-ciclohexano, 1 -isocianato-1 -metil-4(3)-isocionatometil-ciclohexano, xileno-diisocianato, 1 -metil-2,4-diisocianato-benceno, a,a,a',a'-tetrametil-1 ,3- y -1 ,4-xileno-diisocianato, 2,4 y 2,6-hexahidrotoluileno-diisocianato, 1 ,3- y 1 ,4-fenileno-diisocianato, 2,4- y 2,6-toluileno-diisocianato, 2,4- y 4,4'-difenilmetano-diidocianato-diisocianato, 1 ,5-düsocianato-naftaleno y mezclas de los mismos. Se puede usar también poliisocionatos alifáticos que contengan 3 o más grupos isocionato, tal como 4-isocianatometil-1 ,8-octano-diisocianato, y poliisocianato aromático que contenga 3 o más grupos isocianato, tales como 4,4',4"-trifenilmetano-triisocianato, 1 ,3,5-triisocianato-benceno, polifenilpoli-metileno-poliisocianato que se obtiene fosgenando condensados de anilina-formaldehído y mezclas de los mismos. Se preparan los compuestos funcionales de isocionato que comprenden una estructura de alofanato, mediante la reacción de los poliisocianatos orgánicos mencionados anteriormente por un mono- o un polialcohol. Preferiblemente, se preparan los compuestos funcionales de ¡socionato que comprenden una estructura de alofanato, a partir de 1 ,6-hexano-diisocianato y/o isoforona-diisocianato hechos reaccionar con alcohol, preferiblemente butanol. Se exponen otras estructuras de alofanato en la solicitud en trámite que tiene el número de serie de E.U.A. 08/906,644, presentada el 7 de agosto de 1997, que se incorpora por este medio por referencia. Los aductos de poliisocionato incluyen el aducto de trimetillol-propano y m-tetrametilxilileno-diisocianato y el aducto de trimetilol-propano y tolueno-diisocianato. Se preparan los prepolímeros de NCO a partir de los poliisocianatos monómericos descritos previamente, preferiblemente diisocianatos monómericos, y compuestos orgánicos que contengan por lo menos dos grupos reactivos a los isocianatos, preferiblemente por lo menos dos grupos hidroxi. Estos compuestos orgánicos incluyen compuestos de alto peso molecular que tienen pesos moleculares medios en número de 400 a aproximadamente 6,000, preferiblemente de 800 a aproximadamente 3,000, y opcionalmente compuestos de bajo peso molecular con pesos moleculares de menos de 400. Los productos que se obtienen haciendo reaccionar poliisocianatos exclusivamente con compuestos de bajo peso molecular son aductos de poliisocianato que contienen grupos uretano y no se considera que sean prepolímeros de NCO. Preferiblemente, el componente (b) comprende de diisocianatos seleccionados entre 1 ,6-hexametileno-diisocianato (HDI), isoforona-diisocianato (IPDI) y tolueno-diisocianato (TDI). Más preferiblemente, el componente (b) con cada de las estructuras de isocianurato y uretdiona de HDI, IPDI, y TDI. Muy preferiblemente, el componente (b) es el isocianurato de HDI. El componente (c) comprende por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en un compuesto funcional de mercapto, un compuesto funcional de ácido sulfónico y mezclas de los mismos. El compuesto funcional de mercapto es preferiblemente un compuesto que tiene grupos mercapto primarios. Algunos ejemplos incluyen pentaerititoltetra(3-mercaptopropionato), pentaeritritoltetra(tioglicolato), tri-metilolpropano-tri(3-mercaptopropionato), trimetilol-propano-tri(tioglicolato) y compuestos de silano funcionales de mercapto tales como ?-mercapto-propil-trimetoxilano, ?-mercapto-propil-trietoxisilano, ?-mercapto-propil-metildimetoxi-silano, ß-mercapto-etil-trimetoxisilano, y ß-mercapto-etil-trietoxisilano. Muy preferiblemente, se usa ?-mercapto-propil-trimetoxisilano, obtenible de Hüls con el nombre de fabrica "DYNASYLAN MTMO". El compuesto funcional de mercapto está presente preferiblemente en una cantidad de aproximadamente el 0.1 a aproximadamente el 2.0% en peso de una composición de revestimiento lista para asperjar, más preferiblemente de aproximadamente el 0.2 a aproximadamente el 0.6% en peso, muy preferiblemente de aproximadamente el 0.2 a aproximadamente el 0.4% en peso. La cantidad óptima es dependiente de la cantidad de catalizador. Se ha demostrado que el uso del compuesto funcional de mercapto aumenta la duración en el recipiente a la vez que mantiene características de secado similares o que aumenta la velocidad de secado a la vez que mantiene la duración aceptable en el recipiente. Aunque no se desea estar limitados por la teoría, se cree que estos resultados inesperadamente superiores se relacionan con la naturaleza de formación de iones complejos de los átomos de azufre. Se cree que el grupo mercapto forma iones complejos con el catalizador de estaño usado comúnmente en la copa, mientras que sorprendentemente no se afecta el curado de manera adversa. El compuesto funcional de ácido sulfónico puede ser un ácido fuerte, tal como ácido p-toluensulfónico o ácido dodeciisulfónico. La cantidad añadida depende del compuesto funcional de ácido sulfónico que se use. El compuesto funcional de ácido sulfónico puede estar presente en una cantidad de aproximadamente el 0.2 al 2.0% en peso, más preferiblemente del 0.3 al 1.6% en peso, muy preferiblemente del 0.6 al 0.1 % en peso de una composición de revestimiento y lista para asperjar. La adhesión del compuesto funcional de ácido sulfónico imparte sorprendentemente características mejoradas de curado a la composición de revestimiento. No se puede curar sin dejar una película pegajosa, incluso a baja humedad relativa (al 30% o menos). No hay efecto adverso en la duración en el recipiente y, en realidad, la duración en el recipiente puede mostrar un aumento en algunos casos. Aunque no se desea estar limitados por la teoría, se cree que el compuesto funcional de ácido sulfónico abre las estructuras de oxazolidina y es sorprendente que esto no reduzca la duración en el recipiente. Se sometieron a prueba otros ácidos, tales como ácidos orgánicos y metálicos, pero no se encontró que alguno proveyera los mismos beneficios que los compuestos funcionales de ácido sulfónico. El componente (d) comprende una resina que comprende un grupo funcional seleccionado entre hidroxilo y amina. La resina funcional de hidroxilo puede ser una resina funcional acrílica, de poliéster, de poliéter, de poliuretano y otros materiales constituyentes conocidos en la técnica y puede ser una mezcla de los mismos. Algunos ejemplos incluyen aglutinantes funcionales de hidroxilo, por ejemplo polioles de poliéster tales como se describen en H. Wagner et al., Lackkunstharze, 5a ed., 1971 (Cari Hanser Verlag, Munich), polioles de poliéster, polioles de poliacrilato, polioles de poliuretano, acetobutirato de celulosa, resinas epóxicas funcionales de hidroxilo, alquilos, resinas de acetona y polioles dendriméricos tales como se describen en el documento WO 93/17060. También, puede estar presentes oligómeros y monómeros funcionales de hidroxilo, tales como aceite de resino y trimetilolpropano. Alternativamente, el compuesto (d) comprende una resina funcional de amina. Los compuestos adecuados pueden ser alifáticos, aromáticos, cicloalifáticos y/o aralifáticos, pueden contener un grupo saturado, uno insaturado, O, S o N, e incluyen etilendiamina, etilenglicoldiamina, propilenglicoldiamina y diaminas cicloalif áticas. Algunos ejemplos incluyen esteres de ácido aspargílico y puede estar presentes compuestos funcionales de amino latentes y no latentes, tales como cetiminas, aldiminas, diiminas, aminas secundarias y poliaminas. Estos y otros compuestos son conocidos por el experto en la técnica y se mencionan, entre otros, en el documento US 5,214,086. Preferiblemente, la resina funcional de amina es un éster de ácido aspártico. Las resinas adecuadas son obtenibles comercialmente de Bayer con los nombre de fabrica "Desmophen®" XP 7052 (aminas obstruidas estéricamente - aducto de 2 moles de dietilmaleato con la amina "Laromin®" C 260 (BASF, Alemania)) y "Desmophen®" XP 7053 (aducto de 2 moles de dietilmaleato con la amina PACM 20). Preferiblemente, el componente (d) es una resina funcional de hidroxilo. Preferiblemente, los porcentajes en peso de los componentes (a) a (d) sobre los sólidos vehiculares totales son de aproximadamente: (a) 5-60% en peso, (b) 30-70% en peso, (c) 0.3-4.0% en peso, y (d) 0-30% en peso. La composición de revestimiento de la presente invención puede comprender hidroxilo u otros diluyentes reactivos funcionales, que pueden diminuir la viscosidad, disminuir el COV e impulsar la reactividad de la composición de revestimiento. Preferiblemente, la relación de los grupos isocianato a los grupos reactivos de isocianato es de 0.25 a 1.5, preferiblemente de 0.75 a 1.25. La composición de revestimiento de la presente invención puede comprender también componentes adicionales, tales como solventes, catalizadores, estabilizadores, llenadores, agentes de control de reología, aditivos de flujo, aditivos de nivelación, agentes dispersantes y otros componentes conocidos por los expertos en la técnica. Algunos solventes adecuados incluyen metilamilcetona, butilacetato, amilacetato, etoxietilpropionato y xileno. Algunos catalizadores adecuados incluyen ácidos carboxilicos aromáticos y alifáticos y compuestos organometálicos. Algunos ácidos que son útiles son ácido fórmico, ácido acético, ácido mono-, di- y tricloroacético, ácido oxálico, ácido maleico, ácido malónico, ácido fumárico, ácido heptanoico, ácido pelargónico, ácido isononanoico, ácido benzoico, ácido 4-hidroxibenzoico, ácido mono-, di-, y triclorobenzoico, y ácido salicílico y anhídridos de los mismos. Los ácidos preferidos son los ácidos acético, ácido heptanoico, y ácido benzoico. Los compuestos organometálicos incluyen alcanoato de zinc, tales como octoato de zinc, diíaurato de dibutilestaño, bismercapturo de dibutilestaño y acetato de dibutilestaño y sulfuro dibutilestaño. Se prefiere un catalizador de organoestaño tal como dilaurato de dibutilestaño. Se pueden usar también mezclas de los catalizadores mencionados anteriormente. Opcionalmente, pueden estar presentes pigmentos en la composición de revestimiento de la presente invención. Los pigmentos útiles son varios tipos comunes en la técnica los cuales incluyen, pero no se limitan a los mismos, y dióxido de titanio, grafito, negro de humo, óxido de zinc, sulfuro de calcio, óxido de cromo, sulfuro de zinc, cromato de zinc, cromato de estroncio, cromato de bario, cromato de plomo, cianamida de plomo, silicocromato de plomo, níquel-titanio amarillo, bromo-titanio amarillo, óxido de hierro rojo, óxido de hierro amarillo, ácido de hierro negro, rojo y café de naftol, antraquinonas, violeta de dioxazinc, amarillos de isoindolina, amarillo y anaranjado de arilido, azul ultramarino, complejos de ftalocianina, amaranto, quinacridonas, pigmentos de tioíndico halogenado, pigmentos extensores tales como silicato de magnesio, silicato de aluminio, silicato de calcio, carbonato de calcio, sílice humeada, sulfato de bario y fosfato de zinc. Preferiblemente, la composición de revestimiento comprende menos de 500 g/l de solvente orgánico volátil con base a la composición total, más preferiblemente menos de 480 g/l, muy preferiblemente menos de 420 g/l. El contenido de resina sólida es preferiblemente más alto que el 50%, más preferiblemente más alto que el 52%, muy preferiblemente más alto que el 58%. Las composiciones de revestimiento de la presente invención son útiles como capas transparentes, capas de base, capas superiores e imprimadores. Se puede usar la composición de revestimiento de la presente invención en la preparación de sustratos revestidos. Estos sustratos incluyen vidrio, cerámica, papel, madera, plástico y metal. Se puede formular las composiciones de revestimiento en un sistema de 2, 3 ó 4 componentes, dependiendo de la elección de los componentes (a), (b), (c) y, opcionalmente, (d). Por ejemplo, se puede añadir el compuesto funcional de ácido sulfónico como cuarto componente a un sistema de 3 componentes que consiste en los componentes (a), (b) y (d) o se puede añadir como parte de uno de los componentes existentes, tales como el componente (d). La composición de revestimiento es especialmente útil en la industria de terminados, en particular en el taller de carrocería, para reparar automóviles. La composición de revestimiento es también aplicable en la industria automotriz para el terminado de vehículos de transporte grandes, tales como trenes y autobuses, y se puede usar también en aviones. El sustrato puede ser material no revestido o se puede imprimar. Se puede revestir también el sustrato con productos de pintura aplicados al momento de la fabricación o poco antes de la aplicación de las composiciones de la presente invención. Se puede aplicar la composición de revestimiento usando equipo asperjador convencional o equipo esperjador de alto volumen y de baja presión dando por resultado un terminado de alta calidad. Otros modos de aplicación son revestimiento con rodillo, cepillado, rociado, revestimiento de flujo, sumergimiento, aspersión electrostática o electroforesis, prefiriéndose la aspersión. Los sustratos de metal ejemplares incluyen acero, aluminio, cobre, zinc, magnesio y aleaciones de los mismos. Las temperaturas de curado están preferiblemente entre 0 y 80°C, y más preferiblemente entre 20 y 60°C. Los siguientes ejemplos ilustran la preparación de composiciones de acuerdo con la presente invención. Los ejemplos son ilustrativos de la invención y contienen un mejor modo. Se incluyen ejemplos comparativos para ilustrar los beneficios de la presente invención con respecto a otros sistemas.

EJEMPLOS Se usaron los siguientes compuestos.

Poliol de acrilato Esta es una solución de sólidos al 66% en un acetato de n-butilo de un poliol de acrilato con la siguiente composición de monómeros: metacrilato de hidroxi-etilo (39.8 % en peso), estireno (15.0 % en peso), metacrilato de metilo (15% en peso), metacrilato de n-butilo (19.6% en peso), acrilato de n-butilo (9.8% en peso) y ácido metacrílico (0.8% en peso). La resina sólida tiene un número ácido de 7 mg de KOH/gramo y un número de hidroxilo de 170 mg de KOH/gramo, ambos con base en los sólidos. El peso molecular medio en número es de 1780, el peso molecular medio en peso es de 3800, medidos por cromatografía de permeación sobre gel usando poliestireno como patrón. La solución de resina tiene una viscosidad de 3.0 Pa.s a 23°C. Se prepara la resina mediante el método bien conocido de alimentar los monómeros al reactor durante un periodo apropiado y permitir la polimerización hasta que se han convertido esencialmente todos los monómeros.

Poliol de poliéster 1 A una vasija de reacción, de fondo redondo, de 10 litros, equipada con agitador, columna empacada, condensador, manto de calentamiento, termómetro y entrada de nitrógeno, se vertieron: 2608 g de anhídrido hexahidroftálico, 2981 g de trimetilolpropano, 2015 g de ácido ¡sononanoico, 195 g de anhídrido ftálico y 9.2 g de una solución acuosa que contenía el 85% de ácido fosfórico. Se calentó la mezcla de reacción bajo una corriente de nitrógeno de 10 litros por hora. Se elevó gradualmente la temperatura de la mezcla a 240°C. Se separó por destilación el agua de reacción a una velocidad tal que la temperatura en la parte superior de la columna empacada no excediera los 103°C. Después de que se condujo la reacción a 240°C durante uno hora, se incrementó la corriente de nitrógeno a 50 litros por hora y continuo la reacción a 240°C hasta que se alcanzó un valor ácido de 9.3. Se enfrió luego la mezcla de reacción a 130°C y se diluyó con 1 ,817 g de acetato de butilo. Se obtuvo una solución de poliol de poliéster que tenía un contenido de sólidos del 80.5%, una viscosidad de 7.5 Pa.s medida a 20°C, un valor ácido de 9.3 mg de KOH/gramo y un valor de hidroxilo de 145 mg de KOH/gramo, ambos con base en los sólidos. El poliéster tuvo una Tg de -2°C.

El peso molecular medio en número es de 1900, el peso molecular medio en peso es de 4500, medidos por cromatografía de permeación sobre gel usando poliestireno como patrón.

Poliol de poliéster 2 Esta es una solución de sólidos al 85% en acetato de N-butilo poliol de poliéster con la siguiente composición de monómeros: 1 ,4-ciclohexanodimetanol (1.37 moles) anhídrido hexahidroftálico (5.53 moles), ácido adípico (2.77 moles), trimetilolpropano (2.77 moles) y ácido 3,3,5-trimetilhexanoico, es decir ácido ¡so-nonanoico (5.87 moles). La resina tiene un número ácido de 10 mg de KOH/gramo y un número de hidroxilo de 170 mg de KOH/gramo, ambos con base en los sólidos. El peso molecular medio en número es de 800, el peso molecular medio en peso es de 2300, medidos por cromatografía de permeación sobre gel usando polipropilenglicol como patrón. La solución de resina tiene una viscosidad de 7.5 Pa.s a 23°C. Se prepara el poliéster de acuerdo con técnicas bien conocidas: condensación de los monómeros con remoción del agua de esterificación. Incosol® LV, obtenible de Industrial Copolymers Ltd., Preston, Lancashire, Reino Unido, es el producto de reacción de 1 mol de carbonato de dialilo y 2 moles de Incozol® 3 obtenible de Industrial Copolymers Ltd.

Zoldine® RD20 LC es 1-aza-3,7-dioxo-2,8-diisopropil-5-etilbiciclo(3,3,0)octano obtenible de Angus Chemical Company, Buffalo Grove, IL. Desmodur® N3390 es un compuesto funcional de isocianato con base en el isocianurato de diisocianato de hexametileno obtenible de Bayer, Pittsburgh, PA (el contenido de sólidos es del 90% en butilacetato). Fascat 4202 es un catalizador de estaño obtenible de Elf Atochem (Filadelfia, PA). Byk 310 es un agente nivelador obtenible de Byk Chemicals, Wallington, CT. TINUVIN 292 y 384 son estabilizadores de luz de amina obstruida (HALS) obtenible de CIBA-GEIGY, Tarrytown, NY. DYNASYLAN MTMO es ?-mercapto-propil-trimetoxisilano, obtenible de Hüls, Chicago, IL.

EJEMPLO 1 Se preparó una capa transparente de acuerdo con la presente invención como sigue. Se listan los compuestos en orden de adición. Se añadieron todos los compuestos mientras se agitaba y se mezclaron sobre una mezcladora de aire durante un mínimo de 20 minutos después de que hubo estado completa la adición.

FORMULACIÓN TRANSPARENTE FORMULACIÓN DEL ENDURECEDOR FORMULACIÓN DEL ACTIVADOR COMPOSICIÓN DE LA CAPA TRANSPARENTE Procedimiento experimental Se preparó un cuadro de acero laminado en frío y revestido de E como sigue: Se desengrasó el cuadro de acero con desengrasador M600. (obtenible comercialmente de Akzo Nobel Coatings Inc., Norcross GA) y se frotó con una almohadilla Scotch Brite roja. Luego, se desengrasó nuevamente el cuadro con M600.

Se redujo "AUTOBASE" (obtenible comercialmente de Akzo Nobel Coatings) con medio reductor AUTOBASE (obtenible comercialmente de Akzo Nobel Coatings) en una relación (en volumen) de mezclado de 1 :1. A esa mezcla se le añadió agente atomizador AUTOBASE al 10% (Akzo Nobel Coatings). Se usó la siguiente fórmula de color de AUTOBASE: Por ciento en peso (antes de la adición de reductor) Tonificador 777 9 Tonificador 666 9 Tonificador 333C 36 Tonificador 956 36 Endurecedor 10 Después de la reducción con reductor AUTOBASE y agente atomizador AUTOBASE, se aplicaron 3 capas más una capa de goteo de capa de base usando una pistola de aspersión SAT NR95 HVLP (equipo de punta 1.3 a 0.703 kg/cm2 de presión en la pistola a aproximadamente 21.1°C y aproximadamente al 20% de humedad relativa. Se le dio un resplandor de 5-10 min. entre las capas y 30 minutos antes de la aplicación de la capa transparente. Se aplicó la composición del ejemplo 1 en dos capas, con la cual se asperjó la primera capa como una capa delgada para lograr menor estructura total de película, por medio de una aspersión de HVLP (SATA NR95 con equipo de punta 1.5 a 0.703 kg/cm2) a aproximadamente 21.1°C y aproximadamente el 20% de humedad relativa. Se dejó resplandecer la primera capa durante 10 minutos antes de la aplicación de la segunda capa. Se aplicó la capa transparente a una estructura de película seca de aproximadamente 635 µm. Se horneó la capa transparente durante 15 minutos a 60°C. Se muestran las propiedades del revestimiento en el cuadro 1.

EJEMPLO 2 A 250 gramos de composición de capa transparente lista para asperjar del ejemplo 1 se le añadieron 15 g de una solución de: 33.3 partes de solución de ácido p-toluensulfónico a 40% en ¡sopropanol, 66.7 partes de n-butanol. El ácido p-toluensulfónico estaba presente al 0.8% en peso en la composición de capa transparentes lista para asperjar. Se aplicó en la composición de capa transparente como en el ejemplo 1. Se listan las propiedades del revestimiento en el cuadro 1.

CUADRO 1 TA = temperatura ambiente.

La capa transparente del ejemplo 1 que contenía un compuesto funcional de mercapto mostró un aumento de la velocidad de secado mientras se mantuvo la duración en el recipiente si se compara con una composición de capa transparente preparada previamente que no contenía un compuesto funcional de mercapto. La capa transparente del ejemplo 2 que contenía una mezcla de un compuesto funcional de mercapto y un compuesto funcional de ácido sulfónico mostró un curado sin dejar una película pegajosa a menos del 30% de humedad relativa. No se afectó adversamente la duración en el recipiente y se dio en algunos ciclos un aumento de la duración en el recipiente. Se demostró que una composición similar que contenía solamente el compuesto funcional de ácido sulfónico secaba muy rápidamente, pero se redujo la duración en el recipiente, lo cual requirió el ajuste del nivel del catalizador de estaño a fin de lograr una duración aceptable en el recipiente. Un experto en la técnica apreciará que se puede practicar la presente invención con modalidades diferentes de las descritas, que se presentan con propósitos de ilustración y no de limitación, y que la presente invención está limitada solamente por las reivindicaciones que siguen.

Claims (6)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una composición de revestimiento que comprende: a) por lo menos un compuesto funcional de oxazolidina, b) por lo menos un compuesto funcional de ¡socianato y c) por lo tanto es un compuesto funcional de mercapto.

2.- La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el componente a) comprende por lo menos un compuesto funcional de oxazolidina seleccionado entre un compuesto funcional de oxazolidina monocíclica, un compuesto funcional de oxazolidina bicíclica y mezclas de los mismos.

3.- La composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el componente b) comprende por lo menos un isocianato que tiene una estructura de isocianurato.

4.- La composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el componente c) comprende un silano funcional de mercapto.

5.- La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada además porque el silano funcional de mercapto comprende ?-mercapto-propil-trimetoxisilano.

6.- En la composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el componente c) comprende una mezcla de un compuesto funcional de mercapto y un compuesto funcional de ácido sulfúrico. 7 '.- En la composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque se selecciona el compuesto funcional de ácido sulfónico entre ácido dodecilbencensulfónico y ácido p-toluensulfónico. 8.- La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque el componente c) comprende ?-mercapto propil-trimetoxisilano y ácido p-tolueno. 9.- La composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además d) una resina que comprende un grupo funcional seleccionado entre hidroxilo y amina. 10.- Un método para revestir un sustrato que comprende revestir el sustrato con la composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes. 1 - Un sustrato revestido que se reviste con la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.