MXPA01002808A - Revestimientos en polvo basados en oligoesteres ramificados y poliisocianatos de uretdiona no emisivos - Google Patents

Revestimientos en polvo basados en oligoesteres ramificados y poliisocianatos de uretdiona no emisivos

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MXPA01002808A
MXPA01002808A MXPA/A/2001/002808A MXPA01002808A MXPA01002808A MX PA01002808 A MXPA01002808 A MX PA01002808A MX PA01002808 A MXPA01002808 A MX PA01002808A MX PA01002808 A MXPA01002808 A MX PA01002808A
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hydroxyl
diol
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MXPA/A/2001/002808A
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Kamlesh P Panandiker
John Michael Bronk
Franklin Paul Spitler
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Mcwhorter Technologies Inc
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Abstract

La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento en polvo que pueden curarse a bajas temperaturas. Las composiciones de revestimiento en polvo de la invención incluyen una combinaciónúnica de un agente de reticulación de poliol de oligoéster ramificado y uretdiona que, cuando se cura, da como resultado un aglutinante de revestimiento con dureza, flexibilidad, resistencia a solventes, resistencia a la corrosión, propiedades de intemperie y brillo deseables.

Description

REVESTIMIENTOS EN POLVO BASADOS EN OLIGOESTERES RAMIFICADOS Y POLIISOCIANATOS DE ÜRETDIONA NO EMISIVOS La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento en polvo que pueden curarse a bajas temperaturas con o sin el uso de un catalizador de uretano. Mas particularmente, la presente invención se refiere a oligoésteres hidroxilo terminados, ramificados, que cuando se reticulan aportan propiedades de desempeño mejoradas a bajas temperaturas de curado y que no liberan agentes de bloqueo del reticulante al ambiente. Antecedentes de la Invención Las composiciones de revestimiento en polvo termofra-guables son bien conocidas en la técnica, y se utilizan ampliamente como revestimientos para aparatos eléctricos, bicicletas, muebles de jardín, accesorios para la industria automotriz, partes metálicas en general, y similares. Los polvos termofragua-bles consisten en una mezcla de una resina primaria y uno o más reticulantes, con frecuencia denominados endurecedores o agentes de curado. El planteamiento general asociado con la tecnología de revestimiento en polvo es formular un revestimiento a partir de componentes sólidos, mezclarlos, dispersar pigmentos (y otros componentes insolubles) en una matriz de los principales componentes aglutinantes, y pulverizar la formulación en un polvo. Hasta donde sea posible, cada partícula contiene todos los ingredientes de la formulación. El polvo se aplica al sustrato, normalmente, pero no limitándose a, un metal, y se funde hasta una película continua mediante horneado. Las composiciones que incluyen compuestos polihidroxi orgánicos y bloqueados para incluir poliisocianatos internos o auto-bloqueados y que son sólidos a temperatura de habitación, son agentes aglutinantes importantes para revestimientos en polvo reticulables térmicamente (ver, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos Nos. 3,857,818 y 4,375,539). Común a estos sistemas es la desventaja de que, durante la reticulación térmica, los compuestos usados como agentes de bloqueo, excluyendo agentes auto-bloqueados o internos, son separados y escapan al ambiente. Por tanto, durante el curado y la reticulación, deben tomarse precauciones especiales para purificar el aire de desechos y/o para recuperar el agente de bloqueo por razones de ecología e higiene de trabajo. La eliminación de emisiones del curado de revestimientos en polvo ha sido intentada con el uso de endurecedores de revestimiento en polvo de poliuretano que contienen grupo uretdiona (PUR) , libres de agente de bloqueo. En estas composiciones, la reticulación tiene lugar con la ruptura térmica de los grupos uretdiona. (Ver, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos Nos. 5,621,064 y 4,413,079). Típicamente, las películas producidas con estos tipos de agentes de reticulación de uretdiona, sin embargo, no tienen propiedades de película óptimas tales como dureza, flexibilidad, resistencia a solventes, resistencia a la corrosión, propiedades de intemperie y brillo. Otro problema con las composiciones de revestimiento en polvo es que frecuentemente tienen bajas temperaturas de transición al vidrio (Tg) y se aglomerarán o sinterizarán cuando se almacenan a temperaturas elevadas por un período de tiempo prolongado. Estos fenómenos ocasionan un problema de aplicación cuando la composición de revestimiento en polvo tomada de almacenamiento es aglomerada y requiere de re-molienda, que puede o no permitir la aplicación de un revestimiento en polvo que tenga un tamaño de partícula adecuado. Es un objetivo de la invención el de proporcionar una composición de revestimiento en polvo que tenga una temperatura de transición al vidrio relativamente elevada y que resista la aglomeración durante almacenamiento. Es un objetivo de la invención el de proporcionar una composición de revestimiento en polvo que maximice las propiedades de película tales como dureza, flexibilidad, resistencia a solventes, resistencia a la corrosión, propiedades de intemperie, y brillo, pero que también proporcione una composición de revestimiento con una temperatura de transición al vidrio relativamente elevada. Es otro objetivo de la invención el de proporcionar una composición de revestimiento en polvo que pueda ser curada a temperaturas tan bajas como alrededor de 160 'C sin el uso de una cantidad efectiva de catalizador de uretano o a temperaturas menores de alrededor de 160 *C con el uso de una cantidad efectiva de catalizador de uretano, tal como 1, 5-diazabiciclo (4.3.0) non-Seno, 1, 8-diazabiciclo (5.4.0) undec-7-eno, dilaurato de dibutilestaño, ácido butano estanoico, óxido de dibutilestaño, y otros conocidos en la materia. Es todavía otro objetivo de la invención el de proporcionar una composición de revestimiento en polvo termofra-guable que incluye un agente de reticulación que no libera un agente de bloqueo al ambiente al curar. Es otro objetivo de la invención el de proporcionar una composición de revestimiento en polvo con desempeño de flexión 0T, e intervalos de curado acelerado a temperaturas mayores de alrededor de 160 *C, que son requerimientos típicos para aplicaciones de revestimiento de bobinas. Es otro objetivo de la invención el de proporcionar una composición de revestimiento en polvo con una viscosidad en estado fundido deseable . Otros objetivos, ventajas, aspectos y características de la presente invención serán mas evidentes al considerarse la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas. Compendio de la Invención La presente invención proporciona una composición de revestimiento en polvo que no se aglomerará fácilmente durante el almacenamiento, y que se puede curar a temperaturas tan bajas como aproximadamente 160°C, con el uso de un catalizador de uretano, y a temperaturas menores de alrededor de 160 "C con el uso de catalizador de uretano. Mas aún, la presente invención tiene una ventaja adicional de utilizar agentes de reticulación, que cuando son desbloqueados, no liberan agentes de bloqueo al ambiente . La composición de revestimiento en polvo de la invención comprende una combinación única de un poliol de oligoéster ramificado y un agente reticulante que, cuando se cura, da como resultado un revestimiento con una dureza, flexibilidad, resistencia a solventes, resistencia a la corrosión, resistencia a la intemperie y brillo deseables. El poliol de oligoéster ramificado tiene una combinación única de estructura ramificada, peso molecular promedio en número, número de hidroxilo, y número de ácido, que proporciona una temperatura de transición de cristal relativamente alta y, por consiguiente, resistencia a la aglomeración. Cuando este último poliol de oligoéster ramificado se cura con una uretdiona, la combinación del oligómero ramificado y la uretdiona proporciona un aglutinante de revestimiento con buenas características de desempeño, sin la producción de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) . La invención proporciona una reactividad y alta velocidad de curado a temperaturas más bajas sin VOCs y sin sacrificar la estabilidad al almacenamiento debido a la aglomeración o la sinterización. El poliol de oligoéster ramificado tiene una Tg de cuando menos aproximadamente 40°C a aproximadamente 80°C, un peso molecular promedio en número de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 7,500 Daltons, una funcionalidad hidroxilo de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 5.0, un número de hidroxilo de aproximadamente 15 a aproximadamente 250, y un número ácido de aproximadamente 1 a aproximadamente 25, y en un aspecto muy importante, un número de ácido de aproximadamente 5 a aproximadamente 7. En otro importante aspecto, el oligoéster ramificado tendrá una viscosidad de aproximadamente 20 a aproximadamente 90 poises, a aproximadamente 200°C. La composición de revestimiento en polvo de la invención comprende el poliol de oligoéster ramificado y el agente reticulante del revestimiento en polvo de uretdiona, cada uno en cantidades relativas que son efectivas para proporcionar composiciones de revestimiento reticuladas con una dureza de lápiz de cuando menos aproximadamente HB, una resistencia al impacto directo de cuando menos aproximadamente 80 in lb, una resistencia al impacto invertido de cuando menos aproximadamente 80 in lb, a un grosor de aglutinante de aproximadamente 0.8 a 4 milésimas de pulgada, cuando el curado se conduce a temperaturas por debajo de alrededor de 160°C, y hasta alrededor de 350 *C. La composición de revestimiento en polvo de la invención, la cual comprende el poliol de oligoéster ramificado y la uretdiona tiene una Tg de aproximadamente 40°C a aproximadamente 80°C. En un aspecto importante, la composición de revestimiento en polvo - 1 -comprende de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 97 por ciento en peso del oligoéster terminado en hidroxilo, ramificado, basándose en el peso del poliol de oligoéster ramificado y el agente reticulante . El poliol de oligóester ramificado se puede sintetizar mediante la formación de un diol de oligoéster terminado en hidroxilo, generalmente lineal, mediante la reacción de un diol y un diácido, y luego la reacción del diol de oligoéster terminado en hidroxilo resultante con menos que una cantidad estequiométrica (en relación con los hidroxilos sobre el oligoéster) de un poliácido que tenga una funcionalidad carboxilo de cuando menos aproximadamente 3. Esta cantidad menor que la estequiométrica proporciona algunos grupos carboxilo al oligómero, pero su propósito más importante es proporcionar en general una ramificación compleja del poliol de oligóester, de tal manera que las cadenas del oligómero se extiendan en algunos casos, desde toda la funcionalidad de carboxilo del poliácido, y algunos de los poliácidos se interconectan mediante cadenas oligoméricas . En un aspecto importante, la funcionalidad de carboxilo a partir del poliácido que reaccionó con el oligoéster, no es mayor de aproximadamente el 15 por ciento de los equivalentes de la cantidad estequiométrica del equivalente de carboxilo necesario para reaccionar con todos los grupos hidroxilo del oligoéster. En un aspecto importante, la proporción del diol de oligoéster terminado en hidroxilo al triácido es de aproximada-mente 9.0:1 a aproximadamente 30:1, de preferencia de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 20:1. En un aspecto importante de la invención, el diol terminado en hidroxilo es el producto de reacción de un diol alifático (cadenas abiertas o cicloalifático) y un diácido aromático, haluro de diácido, o anhídrido diácido, tal como ácido tereftálico, que proporciona un diol de oligoéster terminado en hidroxilo que tiene grupos aromáticos. De una manera alternativa en este aspecto, el ácido puede ser un diácido de cadena recta o cicloalifático, anhídrido diácido, o haluro de diácido, y el diol puede ser hidroquinona, para proporcionar al oligoéster monómeros aromáticos a lo largo de su cadena principal . En otro aspecto importante, el diol utilizado para el diol de oligoéster es un diol alifático de cadena recta o cicloalifático, y el diácido es un diácido cicloalifático, anhídrido de diácido, o haluro de diácido, cuyos monómeros proporcionan un diol de oligoéster que tiene grupos cicioalifáticos. En todavía otro aspecto, si el diácido, el anhídrido o haluro de diácido, y el diol utilizados para hacer el diol de oligoéster son ambos de cadena recta, se puede utilizar un monómero aromático que tengan funcionalidad de hidroxilo y carboxilo para mejorar las propiedades de la composición de revestimiento final. Estos monómeros aromáticos que tienen funcionalidad de hidroxilo y carboxilo incluyen ácido orto-, meta-, y para-hidroxibenzoico. Aunque no se pretende quedar vinculado por ninguna teoría, parece que la combinación de anillo y cadena recta, o la combinación cicloalifática aromática proporciona propiedades de película deseadas. El diol de oligoéster terminado en hidroxilo es el producto de reacción del exceso de diol con un diácido. El diol puede ser uno o más dioles seleccionados a partir del grupo que consiste en neopentilglicol, 1, 6-hexanodiol, 2-butil-2-etil-l, 3-propanodiol, 1,4-ciclohexandimetanol, dietilenglicol, 1,3-propanodiol, bisfenol A hidrogenado, 2, 3 , 4, 4-tetrametil-l, 3-ciclobutanodiol, etilenglicol, propilenglicol, 2,4-dimetil-2-etilhexano-l, 3-diol, 2-etil-2-isobutil-l, 3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1, 4-butanodiol, 1, 5-pentanodiol, tiodietanol, 1,2-ciclohexandimetanol, 1, 3-ciclohexandimetanol, 1,4-xililenodiol, bisfenol A etoxilado, éster-diol 204 (Union Carbide) , propionato de 3-hidroxi-2, 2-dimetilo, unoxol-6-diol, metilpropanodiol, 2-metil-1, 3-propanodiol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo (HPHP) , vinil-ciciohexanodiol, dipropilenglicol, éster-dioles, ácido dimetilol-propiónico (DMPA), y mezclas de los mismos. Los ácidos/anhídridos/haluros de ácido aromáticos utilizados en la invención, se seleccionan a partir del grupo que consiste en ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetil-tereftálico, dicarboxilato de naftaleno, ácido tetracloroftálico, bisglicoléster del ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido isoftálico de butilo terciario, y mezclas de los mismos . Los ácidos/anhídridos/haluros de ácido alifáticos útiles en la presente invención se seleccionan a partir del grupo que consiste en ácido fumárico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dodecanoico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido oxálico, ácido itacónico, ácidos grasos diméricos, anhídrido maleico, anhídrido succínico, ácido cloréndico, ácido diglicólico, ácido nádico, y mezclas de los mismos . Los ácidos/anhídridos/haluros de ácido cicioalifáticos utilizados en la invención pueden incluir ácidos/anhídridos, tales como diácido de 1, 4-ciciohexano, ácido 1, 3-ciclohexandicar-boxílico, anhídrido hexahidroftálico, dicarboxilato de dimetilci-clohexano, y mezclas de los mismos. También se pueden utilizar mezclas de estos compuestos para la preparación de los éster-dioles. Los dioles aromáticos o los compuestos dihidroxi-fenólicos que se pueden utilizar para hacer el diol de oligoéster incluyen hidroquinona, catecol, resorcinol, p,p ' -dihidroxidi-fenilmetano, bisfenol A, p,p' -dihidroxidifenilcetona, P/P1-dihidroxidifenilo, y mezclas de los mismos. Normalmente, cuando se utilizan estos compuestos dihidróxicos de tipo fenólico para hacer los dioles de oligoéster, normalmente se requiere un catalizador de base. La reacción que forma el diol de oligoéster terminado en hidroxilo se conduce durante un tiempo y a una temperatura efectivos para proporcionar un diol de oligoéster que tenga un peso molecular promedio en número en el rango de aproximadamente 400 a aproximadamente 1,500 Daltons, y luego la reacción se hace más lenta mediante enfriamiento de aproximadamente 170°C a aproximadamente 200°C, para proporcionar el último diol de oligoéster. En general, la reacción que proporciona el diol de oligoéster se conduce a una temperatura de aproximadamente 140°C, durante aproximadamente 4 a aproximadamente 15 horas antes de que se enfríe la reacción. Este diol de oligoéster terminado en hidroxilo de un peso molecular relativamente bajo se hace reaccionar con el poliácido/anhídrido/polioles, o mezclas de los mismos, seleccionados a partir de ácido cítrico, anhídrido piromelítico, anhídrido trimelítico, trimetilolpropano, trime iloletano, pentaeritritol y ditrimetilolpropano. En un aspecto importante de la invención, el poliácido o triácido que se hace reaccionar con el diol de oligoéster terminado en hidroxilo, es un ácido aromático. La reacción de ramificación se conduce durante un tiempo y a una temperatura efectivos para proporcionar el poliol de oligoéster ramificado descrito en la presente. La reacción que forma el poliol de oligoéster ramificado se conduce a una temperatura de aproximadamente 180°C a aproximadamente 240°C, durante aproximadamente 4 a aproximadamente 15 horas . La uretdiona es un importante agente de reticulación en la presente invención. La cantidad de agente de reticulación en la composición es efectiva para proporcionar una relación equivalente de grupos isocianato a grupos hidroxilo de alrededor de 0.5:1 a alrededor de 1.8:1. En un aspecto importante de la invención, la uretdiona tiene la siguiente estructura O C / \ R- N N- \ / R C O donde R puede incluir compuestos a partir de diisocianatos monoméricos tales como 4 , 4 ' -diisocianatodiciclohexilmetano, 1,4-diisocianatobutano, l-isocianato-3 , 3 , 5-trimetil-5-isocianatome-tilciclohexano, 1,3- y 1,4-fenileno diisocianato, naftileno-1, 5-diisocianato, 2,4- y/o 2 , 6-toluileno diisocianato, difenilmetano-2,4'- y/o 4, 4 ' -diisocianatohexano, 1, 10-diisocianatodecano, 2,2,4- y 2,4, 4-trime il-1 , 6-diisocianatohexano, 1 , 5 -diisocianato-2, 2-dimetilpentano, y otros conocidos en la materia. La estructura de uretdiona es un resultado de la dimerización catalítica de diisocianatos monoméricos, que son separados del monómero isocianato en exceso sin reaccionar en presencia de un catalizador. Los grupos isocianato sin reaccionar de la estructura de uretdiona son entonces extendidos en sus cadenas con éster dioles . Una típica estructura de uretdiona puede ser el producto de dimerización de 1-isocianato-3, 3 , 5-trimetil-5-isocianatometil ciciohexano (isoforona diisocianato; IPDI) . La funcionalidad típica de estos oligómeros es aproximadamente 2. El dímero de uretdiona conocido es cortado térmicamente en presencia de un catalizador a temperaturas inferiores para rendir un revestimiento en polvo curado a intervalos de horneado de baja temperatura. Los dímeros de uretdiona sin catalizador típicamente son cortados térmicamente a aproximadamente 160 *C para reaccionar adicionalmente con los grupos hidroxilo del oligoéster poliol ramificado al formar una composición de revestimiento en polvo curada. Los dímeros de uretdiona catalizados en un revestimiento se cortan térmicamente a temperaturas menores de 160 *C para reaccionar adicionalmente con los grupos hidroxilo del oligoéster ramificado al formar una composición de revestimiento en polvo curada. El corte del anillo de uretdiona en la presencia de reactivos hidroxilo funcionales es iniciado a temperaturas tan bajas como alrededor de 160 "C y el curado de la composición de revestimiento en polvo prosigue sin necesidad de una cantidad efectiva de catalizadores de poliuretano. Generalmente, menos de alrededor de 0.02% en peso de catalizador de uretano, con base en el peso de la composición de revestimiento en polvo, no es efectivo para catálisis de uretano y no incrementa las tasas de reacción. La uretdiona, cuando se mezcla con el oligoéster poliol ramificado y se cura, no emite ningún compuesto volátil al abrirse el anillo de uretdiona para generar grupos isocianato (NCO) para reticular con grupos hidroxilo del oligoéster ramificado para dar revestimientos en polvo curados. En un aspecto importante, cuando se usa uretdiona como agente de reticulación en la composición, la composición contiene de alrededor de 3 a alrededor de 60% en peso de agente de reticulación de revestimiento en polvo de uretdiona, con base en el peso del oligoéster poliol ramificado y el agente de reticulación. En otro aspecto importante, la presente invención provee además un proceso para la preparación de composiciones de revestimiento en polvo donde el oligoéster poliol ramificado preparado como se describe en la presente, es mezclado físicamente con un agente de reticulación de revestimiento en polvo de uretdiona, y opcionalmente con sustancias auxiliares usadas convencionalmente en la manufactura de revestimientos en polvo. Descripción Detallada de la Invención Definiciones Como se utiliza en la presente, "aglutinante de revestimiento" es la porción polimérica de una película de revestimiento después de hornearse y después de reticularse. "Vehículo polimérico" significa todos los componentes poliméricos y resinosos en el revestimiento formulado; es decir, antes de la formación de la película. Se pueden mezclar pigmentos y aditivos con el vehículo polimérico para proporcionar una composición de revestimiento en polvo formulada. "Diol" es un compuesto con dos grupos hidroxilo. "Poliol" es un compuesto con dos o más grupos hidroxilo. "Diácido" es un compuesto con dos grupos carboxilo. "Poliácido" es un compuesto con dos o más grupos carboxilo, y puede ser un ácido o un anhídrido ácido. Una "película" se forma mediante la aplicación de la composición de revestimiento en polvo a una base o sustrato, y luego se retícula la composición de revestimiento en polvo. "Sinterización" significa la pérdida de las características particuladas del polvo durante el almacenamiento, lo cual da como resultado grumos y aglomeración, o en casos extremos, una masa sólida. En la composición de la presente invención, se utilizan cantidades de material que sean efectivas para proporcionar un revestimiento en polvo que sustancialmente no esté sinterizado. "Sustancialmente no sinterizado" significa que, después de exponer a un revestimiento en polvo a un conjunto dado de condiciones, después de enfriamiento, a temperatura ambiente, el revestimiento en polvo retiene sus características particuladas con solamente unos cuantos grumos que se pueden romper fácilmente con una presión moderada. Un "catalizador" es definido como un aditivo a una resina/agente de curado o composición de revestimiento en polvo a un nivel de concentración deseado que acelera la reacción química a una temperatura y una presión prescritas. El tipo de catalizador usado puede ser descrito como un gas, líquido y/o sólido. Un catalizador sólido puede ser montado en un soporte/ portador para proporcionar un nivel de concentración definido por peso de catalizador para un nivel prescrito de actividad. Los catalizadores descritos no están limitados únicamente a esterificación, trans-esterificación, y química de curado de uretano. "Poliéster" significa un polímero que tiene enlaces -CO- en la cadena principal del polímero. "Oligómero" significa un compuesto que tiene en general unidades monoméricas de repetición, y es similar a un polímero, pero tiene un peso promedio en número no mayor de aproximadamente 7,500 Daltons con 0 sin unidades monoméricas de repetición. Un "polímero" tendrá un peso molecular promedio en número de más de aproximadamente 7,500 Daltons . "Número ácido" o "valor ácido" significa el número de miligramos de hidróxido de potasio requeridos para la neutralización de los ácidos libres presentes en un gramo de resina. "Número hidroxilo" o "valor hidroxilo", que también se denomina "valor acetilo", es un número que indica el grado hasta el cual se puede acetilar una sustancia; es el número de miligramos de hidróxido de potasio requeridos para la neutralización del ácido acético liberado después de la saponificación de 1 gramo de la muestra acetilada. Resina de Olisoéster Ramificado Terminado en Hidroxilo Tanto la Tg como la viscosidad de la fusión de la resina son en gran parte influenciadas por la elección de los monómeros. En un aspecto importante de la invención, la resina de oligoéster ramificado terminado en hidroxilo se hace mediante un proceso de dos etapas. En la etapa uno, se prepara un diol de oligoéster terminado en hidroxilo, y en la etapa dos se forma un poliol de oligoéster ramificado terminado en hidroxilo. Etapa uno: En la etapa uno, se forma un diol de oligoéster terminado en hidroxilo a través de la esterificación o la reacción de condensación de un exceso molar estequiométrico de un diol (en relación con los carboxilos del ácido) con un ácido dicarboxílico, un anhídrido de ácido dicarboxílico, o un haluro de ácido dicarboxílico, tal como un cloruro ácido. (1) Los dioles que se pueden utilizar en la reacción se pueden seleccionar a partir del grupo que consiste en neopentilglicol, 1, 6-hexanodiol, 2-butil-2-etil-l, 3 -propanodiol , 1,4-ciclohexandimetanol, dietilenglicol, 1 , 3 -propanodiol , bisfenol A hidrogenado, 2 , 3 , 4, 4-tetrametil-l, 3-ciclobutanodiol, etilenglicol, propilenglicol, 2, 4-dimetil-2-etilhexano-l, 3 -diol, 2-etil-2 -isobutil-1, 3 -propanodiol, 1 , 3 -butanodiol , 1,4-butanodiol, 1, 5-pentanodiol, tiodietanol, 1, 2-ciclohexan-dimetanol, 1, 3-ciclohexandimetanol, 1, 4-xilienodiol, bisfenol A etoxilado, éster-diol 204 (Union Carbide), propionato de 3-hidroxi-2, 2-dimetilo, unoxol-6-diol, me ilpropanodiol, 2-metil-l, 3 -propanodiol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo (HPHP) , vinil-ciclohexa-nodiol, dipropilenglicol, éster-dioles, ácido dimetilol-propióni-co (DMPA), y mezclas de los mismos. Los dioles aromáticos, tales como hidroquinona, catecol, resorcinol, p,p ' -dihidroxidifenilmetano, bisfenol A, p,p' -dihidroxidifenilcetona, p,p' -dihidroxidifenilo, y mezclas de los mismos, también se pueden hacer reaccionar con diácidos de cadena recta o cicioalifáticos. (2) Se pueden utilizar diácidos aromáticos, diácidos alifáticos y/ó diácidos o anhídridos cicioalifáticos, o haluros de ácidos, para hacer los dioles terminados en hidroxilo. En un aspecto importante, el ácido/anhídrido/haluro de ácido aromático se selecciona a partir del grupo que consiste en ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetiltereftálico, dicarboxilato de naftaleno, ácido tetraclo-roftálico, bisglicoléster del ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido isoftálico de butilo terciario, y mezclas de los mismos, o haluros de ácido de los mismos. Los ácidos/anhídridos/haluros de ácido alifáticos que se pueden utilizar en la invención incluyen ácido fumárico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dodecanoico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido oxálico, ácido itacónico, ácidos grasos diméricos, anhídrido maleico, anhídrido succínico, ácido cloréndico, ácido diglicólico, ácido nádico, y mezclas de los mismos . Los ácidos/anhídridos/haluros de ácido cicioalifáticos que se pueden utilizar en la invención incluyen ácidos/ anhídri-dos, tales como diácido de 1, 4-ciciohexano, ácido 1, 3-ciclohexan-dicarboxílico, anhídrido hexahidroftálico, dicarboxilato de dimetilciciohexano, y mezclas de los mismos. También se pueden utilizar mezclas de estos compuestos para la preparación de los éster-dioles como intermediarios funcionales mixtos . Los éster-dioles son los preparados de una manera conocida a partir de lactonas y alcoholes dihídricos como moléculas de partida a través de una reacción de abertura de anillo. La preparación de los éster-dioles puede incluir lactonas, tales como ß-propiolactona, ?-butirolactona, y- y d-valerolactona, e-caprolactona, 3,5,5- y 3 , 3, 5-trimetilcapro-lactona, o mezclas de las mismas. Las moléculas de partida adecuadas incluyen los alcoholes dihídricos enlistados descritos. En un aspecto muy importante de la invención, el ácido aromático es uno o más ácidos aromáticos seleccionados a partir del grupo que consiste en ácido tereftálico (TPA) , ácido isoftálico (IPA) , y ácido isoftálico de butilo terciario. Estos se hacen reaccionar con un diol alifático o cicloalifático, tal como neopentilglicol, 1, 6-hexanodiol, 2-butil-2-etil-l, 3-propanodiol, y 1, 4-ciclohexandimetanol . El componente de diol y el componente de diácido están cada uno presentes en cantidades efectivas para proporcionar la composición de revestimiento, y el subsecuente revestimiento con las propiedades descritas . En un aspecto importante de la invención, la combinación de neopentilglicol y 1, 6-hexanodiol en una proporción molar de aproximadamente 4.0:1 a aproximadamente 7.0:1, de preferencia de aproximadamente 5.6:1, se hace reaccionar con TPA, IPA o ácido isoftálico de butilo terciario, y proporciona una composición de revestimiento con una Tg aceptable. La reacción para obtener el diol de oligoéster terminado en hidroxilo se puede conducir a aproximadamente 240°C durante aproximadamente 4 a aproximadamente 15 horas, y luego se enfría para obtener el producto generalmente lineal que tiene el Mn de aproximadamente 400 a aproximadamente 1,500 Daltons. Si se hace reaccionar un ácido alifático con un compuesto de dihidroxi-lo aromático, tal como hidroquinona, catecol, resorcinol, p-p'-dihidroxidifenilmetano, bisfenol A, p,p ' -dihidroxidifenilcetona, p,p ' -dihidroxidifenilo, y mezclas de los mismos, normalmente se requiere del uso de catalizadores de base. Etapa Dos : En la etapa dos, el diol de oligoéster terminado en hidroxilo preparado en la etapa uno, se hace reaccionar para formar un poliol de oligoéster terminado en hidroxilo ramificado. En un aspecto importante de la invención, el oligoéster terminado en hidroxilo preparado en la Etapa 1 se hace reaccionar con un poliácido/anhídrido, o con una mezcla de poliácidos/anhídridos que sean cuando menos un triácido. El triácido, o la mezcla de triácidos, se selecciona a partir del grupo que consiste en anhídrido trimelítico (TMA) y ácido cítrico. En un aspecto muy importante, el triácido es un ácido aromático, tal como anhídrido trimelítico. En un aspecto importante de la invención, el oligoéster terminado en hidroxilo ramificado resultante tiene una funcionalidad de hidroxilo de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 5.0, un número de hidroxilo de aproximadamente 15 a aproximadamente 250, un valor de ácido de aproximadamente 1 a aproximadamente 25, y un peso molecular promedio en número en el rango de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 7,500 Daltons. El oligoéster terminado en hidroxilo ramificado tiene una Tg de cuando menos aproximadamente 40°C, y en un aspecto importante, de aproximadamente 40°C a aproximadamente 80°C. En un aspecto muy importante, la proporción del oligoéster terminado en hidroxilo al poliácido es de aproximadamente 9.0:1 a aproximadamente 30:1. Agentes Reticulantes Acrentes de Reticulación de Uretdiona: en un aspecto importante de la invención, el agente de reticulación de uretdiona es un isocianato bloqueado internamente o un dímero de un isocianato. Ejemplos de agentes de reticulación de uretdiona aceptables para uso en la presente invención incluyen Creían LS2147 (Bayer) , y Alcure 4147 (Mc horter Technologies) . La preparación del agente de reticulación de uretdiona proporciona una funcionalidad NCO promedio, con base en los grupos NCO libres, de alrededor de 1.9. El contenido de NCO libre es típicamente menor de alrededor de 1%. En un aspecto sumamente importante, la composición de revestimiento en polvo incluirá alrededor de 3 a alrededor de 60% en peso de agente de reticulación de uretdiona, con base en el peso del oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, y el agente de reticulación. Preparación y Aplicación del Polvo Termofraguable Para la preparación de las composiciones en polvo termofraguables, la resina de oligoéster ramificado terminado en hidroxilo, el agente reticulante, y diferentes sustancias auxiliares convencionalmente utilizadas para la fabricación de revestimientos en polvo, se mezclan de una manera homogénea. Esta homogeneización se realiza, por ejemplo, fundiendo el oligoéster, el agente reticulante, y las diferentes sustancias auxiliares a una temperatura dentro del rango de aproximadamente 70°C a aproximadamente 130°C, de preferencia en una extrusora, por ejemplo, una extrusora Buss-Ko-Kneader, o una extrusora de doble tornillo del tipo Werner-Pfleiderer o Baker Perkins. Luego se deja enfriar el extrudido, se muele y se tamiza para obtener un polvo adecuado para su aplicación electrostática o en lecho fluidizado. Otro factor que afecta a la viscosidad y al flujo es el nivel de pigmentación y de rellenos en el sistema. Los altos niveles de pigmentación y/ó de rellenos perjudican el flujo del sistema, incrementando la viscosidad de la fusión. Los pigmentos orgánicos de un tamaño de partículas fino, tales como negro de humo, azul de ftalocianina, y quinacridonas, también ocasionan un incremento significativo en la viscosidad de la fusión, inclusive en bajos niveles. Las sustancias auxiliares que se pueden agregar a las composiciones termofraguables de conformidad con la invención incluyen compuestos absorbentes de luz ultravioleta, tales como Tinuvin 900 (de CIBA-GEIGY Corp.), estabilizantes a la luz basados en aminas estéricamente impedidas (por ejemplo, Tinuvin 144 de CIBA-GEIGY Corp.), antioxidantes fenólicos (por ejemplo, Irganox 1010 e Irgafos 168 de CIBA-GEIGY Corp.) , y estabilizantes del tipo de fosfonita o de fosfito. También se pueden agregar una variedad de pigmentos a las composiciones termofraguables de acuerdo con la invención. Los ejemplos de los pigmentos que se pueden emplear en la invención son óxidos de metal, tales como dióxido de titanio, óxido de hierro, óxido de zinc, y similares, hidróxidos de metal, polvos de metal, sulfuros, sulfatos, carbonatos, negro de humo, azules de hierro, rojos orgánicos, amarillos orgánicos, marrones orgánicos, y similares. Los ejemplos de los rellenos que se pueden emplear son silicato de aluminio, talco, baritas, blanco fijo, carbonato de calcio y carbonato de magnesio. Las sustancias auxiliares también pueden incluir agentes de control de flujo, tales como Resiflow PV5 (de WORLEE) , Modaflow 3 y 2000 (de MONSANTO) , Acronal 4F (de BASF) , Resiflow P-67 (de Estron) , plastificantes, tales como ftalato de diciclohexilo, fosfato de trifenilo, auxiliares de molienda, agentes desgasificantes, tales como benzoína, y catalizadores, tales como octoato estañoso, dilaurato de estaño dibutílico, y los acetilacetonatos de zinc, manganeso, hierro, aluminio y magnesio. Estas sustancias auxiliares se agregan en cantidades convencionales, entendiéndose que, si las composiciones termofraguables de la invención se utilizan como revestimientos transparentes, se deben omitir las sustancias auxiliares opacificantes . En adición, también se pueden mezclar catalizadores de uretano con la composición termofragua le de la invención. Los catalizadores útiles en la presente invención incluyen 1,4-diazobiciclo (4.3.0) non-5-eno, 1, 8-diazabiciclo (5.4.0) undec-7-eno, dilaurato de estaño dibutílico, ácido butano-estanoico, óxido de estaño dibutílics, octoato estañoso, y otros conocidos en la materia. Las composiciones de revestimiento en polvo que son el asunto objeto de la presente invención, son adecuadas para aplicarse en artículos que se vayan a recubrir mediante, pero no limitándose a, técnicas convencionales, por ejemplo, mediante aplicación por medio de una pistola de rociado electrostática o tribostática, o mediante técnicas de lecho fluidizado, o mediante tecnología de nebulización de polvo (Material Sciences Corporation) , o por la bien conocida técnica de revestimiento en lecho fluidizado. En un aspecto importante, la composición de la presente invención puede ser usada para suministrar revestimientos sumamente gruesos . Después de haberse aplicado al artículo en cuestión, los revestimientos depositados se curan mediante calentamiento en un horno. En un aspecto importante, el curado se efectúa a una temperatura tan baja como de aproximadamente 160°C por alrededor de menos de 35 minutos a fin de obtener suficiente reticulación para proporcionar las propiedades descritas del revestimiento. De una manera alternativa, se pueden obtener propiedades de revestimiento deseables mediante un curado a una temperatura de aproximadamente 200°C durante aproximadamente 5 minutos, calentamiento a aproximadamente 180°C durante aproximadamente 15 minutos, y para los usos finales de revestimiento en rollo mediante calentamiento a aproximadamente 350°C durante aproximadamente 40 segundos. También es aplicable el curado mediante infrarrojo (IR) . En el aspecto de la invención donde se usa catalizador de uretano, pueden obtenerse propiedades de revestimiento deseables por medio de curado a una temperatura tan baja como alrededor de 130 "C por alrededor de 10 a alrededor de 30 minutos . Los siguientes ejemplos ilustran los métodos para llevar a cabo la invención, y se debe entender que son ilustrativos de, pero no limitantes sobre, el alcance de la invención, el cual se define en las reivindicaciones adjuntas. EJEMPLOS EJEMPLO 1 Etapa 1 Preparación del Oligómero Terminado en Hidroxilo Reactivo Peso Neopentilglicol (Eastman) 805 gramos 1,6-hexanodiol (UBE) 161 gramos Acido tereftálico (Amoco) 1145 gramos Dihidróxido de butilcloroestaño (Elf-Atochem) 2.1 gramos Anti-oxidante (Weston 618-General Electric) 4.6 gramos La mezcla se calentó gradualmente hasta 205°C, y luego se procesó a 240°C hasta un valor de ácido de 4 a 7 miligramos de KOH/gramo de resina, con un cono ICI y viscosidad de placa de 10-14 poise a 125°C. Se encontró que el número hidroxilo de este oligómero era de aproximadamente 130-140 miligramos de KOH/gramo de resina. Etapa 2 Preparación de Oligoéster Terminado en Hidroxilo, Ramificado El oligómero anterior se enfrió a 180°C, y se agregaron 153.5 gramos de anhídrido trimelítico. La temperatura se elevó a 210-215°C, y lentamente se aplicó un vacío durante un período de 50 minutos, hasta que se obtuvo un vacío de 58-61 centímetros de mercurio. La reacción se monitoreó tomando regularmente una muestra, y determinando el número de ácido y el cono ICI y viscosidad de placa a aproximadamente 200°C. Cuando se obtuvieron un cono ICI y viscosidad de placa de 50-60 poises, y un valor de ácido de 4 a 10 miligramos de KOH/gramo de resina, la fusión se enfrió hasta 195°C, y se descargó del matraz. El color de la resina fue desde casi incoloro/transparente hasta un color amarillo claro. Ejemplos adicionales del oligoéster terminado en hidroxilo, ramificado, son mostrados en la Tabla 1. EJEMPLO 2 Preparación de Revestimientos en Polvo Todos los oligoésteres fueron elaborados en un revestimiento en polvo blanco, de alto brillo, preparado como sigue : Resina de oligoéster del Ejemplo 1 1 , 000 g Alcure 4147 (McWhorter Technologies) 310 g Modaflow 2000 15 g (agente de nivelación de flujo-Monsanto) Benzoína (agente eliminador de gases) 6 g Bióxido de titanio (DuPont R-960) 450 g Todos los ingredientes anteriores son mezclados inicialmente en un molino de alta velocidad tal como un mezclador Welex, donde se obtiene una mezcla homogénea. La mezcla resultante fue procesada a través de un extrusor de tornillos emelos (ZSK 30 Werner-Phleider) con la zona 1 a 80 "C y la zona 2 a 122 *C. El fundido resultante fue descargado sobre un par de rodillos de aprieta enfriados, de los cuales la lámina enfriada emergente fue desmenuzada en forma gruesa antes de pulverización en un molino Brinkman. El polvo resultante fue tamizado a través de un cedazo de malla 100. Este revestimiento en polvo fue rociado electrostáticamente sobre paneles de acero pulidos. Las propiedades físicas del revestimiento en polvo formulado son determinadas después de curado por 5 minutos a 200 "C para un grosor de película de 1.5 a 2.2 milésimas de pulgada. La composición y los resultados de prueba de estos revestimientos de prueba son dados en la Tabla 2. La siguiente Tabla 1 contiene ejemplos de oligoésteres que son preparados por la misma técnica mostrada en el Ejemplo 1.
Tabla 1 Composición y Propiedades de los Oligoésteres 15 20 Tabla 2 Evaluación de Película de los Oligoésteres *Juzgado visualmente en una escala de 0-5 en la cual: 0 - muy malo; 5 = excelente **Estándares de flujo PCI en una escala de 1-10, en la cual: 1 - flujo pobre; 10 = suave Se espera que se ocurran numerosas modificaciones y variaciones en la práctica de la invención a los técnicos en la materia, al considerar la descripción detallada de la invención precedente. En consecuencia, se pretende que tales modificaciones y variaciones estén incluidas dentro de los alcances de las reivindicaciones siguientes.

Claims (46)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una composición de revestimiento en polvo, que comprende : un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, que tiene un valor hidroxilo en el rango de alrededor de 15 a alrededor de 250, un número ácido de alrededor de 1 a alrededor de 25, y un peso molecular promedio numérico en el rango de alrededor de 1,000 a alrededor de 7,500 Daltons, donde el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, es el producto de reacción de un oligoéster diol terminado en hidroxilo y un poliácido o anhídrido teniendo una funcionalidad carboxilo de al menos alrededor de 3 ; y un agente de reticulación de uretdiona, el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, y el agente de reticulación estando cada uno en cantidades relativas efectivas para curar la composición de revestimiento en polvo a una temperatura de alrededor de 160 "C sin el uso de una cantidad efectiva de catalizador de uretano y a una temperatura de menos de alrededor de 160 "C con el uso de un catalizador de uretano para proporcionar un revestimiento curado que tiene una dureza de lápiz de al menos alrededor de HB, una resistencia al impacto directo de al menos alrededor de 80 in lbs y una resistencia al impacto invertido de al menos alrededor de 80 in lbs a un grosor de película curada de alrededor de 0.8 a alrededor de 4.0 milésimas de pulgada, la composición de revestimiento teniendo una Tg de al menos alrededor de 40 "C.
  2. 2. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 1, donde la relación de oligoéster diol terminado en hidroxilo a poliácido es de alrededor de 9:1 a alrededor de 30:1.
  3. 3. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 2, donde el oligoéster diol terminado en hidroxilo es el producto de reacción de un diol y un reactivo diácido seleccionado del grupo que consiste en un ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un ácido dicarboxílico cicloalifático, un ácido dicarboxílico aromático, un anhídrido de ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un anhídrido de ácido dicarboxílico cicloalifático, un anhídrido de ácido dicarboxílico aromático, un haluro de ácido dicarboxílico de cadenas abiertas, un haluro de ácido dicarboxílico cicloalifático, un haluro de ácido dicarboxílico aromático, y sus mezclas, la reacción del diol y el diácido a un tiempo y una temperatura efectivos para proporcionar el oligoéster diol terminado en hidroxilo teniendo un peso molecular en el rango de alrededor de 400 a alrededor de 1,500 Daltons.
  4. 4. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 3 , donde el diol es seleccionado del grupo que consiste en neopentil glicol, 1,6-hexano diol, 2-butil-2 -etil-1, 3 -propano diol, 1, 4-diclohexanodimetanol, dietilengli-col, 1, 3 -propanodiol, bisfenol A hidrogenado, ácido dimetilol propiónico, 2,3,4, 4-tetrametil-1, 3-ciclobutanodiol, etilenglicol, propilenglicol, 2 , 4-dimetil-2-etilhexano-l, 3-diol, 2-etil-2-isobutil-1, 3 -propanodiol, 1, 3 -butanodiol, 1 , 4 -butanodiol , 1,5-pentanodiol, tiodietanol, 1, 2-ciclohexanodimetanol, 1,3-ciclohe-xanodimetanol , 1, 4-xililenodiol, bisfenol A etoxilado, 3-hidroxi-2 , 2-dimetilpropionato, metil propanodiol, 2-metil-l, 3 -propanodiol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo, vinilo ciciohexanodiol, dipropilenglicol, ácido dimetilol propiónico, compuestos diol aromáticos, y sus mezclas.
  5. 5. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 4, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido aromático donde el reactivo diácido aromático es el ácido aromático, anhídrido ácido, o haluro ácido de ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetil tereftálico, dicarboxilato de naftaleno, ácido tetracloroftálico, éster bisglicol de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butil isoftálico, y sus mezclas.
  6. 6. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 4, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido alifático de cadenas abiertas, donde el reactivo diácido alifático de cadenas abiertas es ácido alifático, anhídrido ácido o haluro ácido de cadenas abiertas de ácido fumárico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dodecanoico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido oxálico, ácido itacónico, ácidos grasos diméricos, anhídrido maleico, anhídrido succínico, ácido cloréndico, ácido diglicólico, ácido nádico, y sus mezclas.
  7. 7. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 4, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido cicloalifático, donde el reactivo diácido cicloalifático es el ácido cicloalifático, el anhídrido cicloalifático o haluro de ácido cicloalifático de ácido 1, 4 -ciciohexano dicarboxílico, ácido 1, 3 -ciciohexano dicarboxílico, ácido hexahidroftálico, ácido dimetil ciciohexano dicarboxílico, y sus mezclas .
  8. 8. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 5, donde el diol es seleccionado del grupo que consiste en neopentilglicol, 1,6-hexano diol, 2 -butil-2 -etil-l, 3 -propanodiol, 1, 4-ciclohexanodimetanol, y sus mezclas.
  9. 9. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 8, donde el reactivo diácido es un ácido, anhídrido o haluro ácido aromático de un ácido aromático seleccionado del grupo que consiste en ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butil isoftálico, y sus mezclas.
  10. 10. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 1, donde el oligoéster diol es el producto de reacción de una lactona seleccionada del grupo que consiste en ß-propiolactona, ?-butirolactona, ?- y d-valerolac-tona, e-caprolactona, 3,5,5- y 3 , 3 , 5-trimetilcaprolactona, y sus mezclas, y un compuesto dihídrico.
  11. 11. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en las reivindicaciones 1, 2, 5, 8 o 9, donde el poliácido es al menos un triácido.
  12. 12. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 11, donde el triácido es seleccionado del grupo que consiste en anhídrido trimelítico, ácido cítrico, y sus mezclas .
  13. 13. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 11, donde el triácido es anhídrido trimelítico.
  14. 14. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 1, donde el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, tiene una funcionalidad hidroxilo de alrededor de 1.5 a alrededor de 5.0.
  15. 15. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en las reivindicaciones 1 o 2, donde la composición de revestimiento en polvo tiene alrededor de 40 a alrededor de 97% en peso de oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, con base en el peso del oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, y el agente de reticulación.
  16. 16. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en las reivindicaciones 1 o 2, donde la composición de revestimiento en polvo tiene alrededor de 3 a alrededor de 60% en peso de agente de reticulación de uretdiona, con base en el peso del oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, y el agente de reticulación.
  17. 17. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en las reivindicaciones 3, 8 o 9, donde la reacción que forma el oligoéster diol terminado en hidroxilo es enfriada a alrededor de 170 a alrededor de 200 'C para proporcionar el oligoéster diol con el peso molecular de alrededor de 400 a alrededor de 1,500 Daltons.
  18. 18. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, que cuando se aplica a un sustrato es efectiva para proporcionar un revestimiento teniendo una Tg de al menos alrededor de 40 'C, una dureza de lápiz de al menos alrededor de HB, una resistencia al impacto directo de al menos alrededor de 80 in lbs y una resistencia al impacto invertido de al menos alrededor de 80 in lbs, a una película aglutinante de alrededor de 0.8 a alrededor de 4.0 milésimas de pulgada, el proceso comprendiendo : mezclar físicamente un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, con un agente de reticulación de uretdiona, para proporcionar la composición de revestimiento en polvo, donde el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, tiene un valor hidroxilo en el rango de alrededor de 15 a alrededor de 250, un número ácido de alrededor de 1 a alrededor de 25, y un peso molecular promedio numérico en el rango de alrededor de 1,000 a alrededor de 7,500 Daltons, y donde el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, es el producto de reacción de un oligoéster diol terminado en hidroxilo y un poliácido/anhídrido teniendo una funcionalidad carboxilo de al menos alrededor de 3; y donde el agente de reticulación de uretdiona es efectivo para proporcionar una relación equivalente de grupos isocianato a grupos hidroxilo de alrededor de 0.5:1.0 a alrededor de 1.8:1, y el agente de reticulación de uretdiona está presente en una cantidad efectiva para curar la composición de revestimiento en polvo a temperaturas de alrededor de 160 °C, sin el uso de una cantidad efectiva de catalizador de uretano y a temperaturas menores de alrededor de 160 *C con el uso de una cantidad efectiva de catalizador de uretano.
  19. 19. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 18, donde la relación del oligoéster diol terminado en hidroxilo a poliácido es de alrededor de 9:1 a alrededor de 30:1.
  20. 20. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 19, donde el oligoéster diol terminado en hidroxilo es es el producto de reacción de un diol y un reactivo diácido seleccionado del grupo que consiste en un ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un ácido dicarboxílico cicloalifático, un ácido dicarboxílico aromático, un anhídrido de ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un anhídrido de ácido dicarboxílico cicloalifático, un anhídrido de ácido dicarboxílico aromático, un haluro de ácido dicarboxílico de cadenas abiertas, un haluro de ácido dicarboxílico cicloalifático, un haluro de ácido dicarboxílico aromático, y sus mezclas, la reacción del diol y el diácido a un tiempo y una temperatura efectivos para proporcionar el oligoéster diol terminado en hidroxilo teniendo un peso molecular en el rango de alrededor de 400 a alrededor de 1,500 Daltons .
  21. 21. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 20, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido aromático, donde el reactivo diácido aromático es el ácido aromático, anhídrido ácido, o haluro ácido de ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetil tereftálico, dicarboxi-lato de naftaleno, ácido tetracloroftálico, éster bisglicol de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butíl isoftálico, y sus mezclas.
  22. 22. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 20, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido cicloalifático, donde el reactivo diácido cicloalifático es el ácido cicloalifático, el anhídrido cicloalifático o haluro de ácido cicloalifático de ácido 1, -ciciohexano dicarboxílico, ácido 1,3-ciclohexano dicarboxílico, ácido hexahidroftálico, ácido dimetil ciciohexano dicarboxílico, y sus mezclas.
  23. 23. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 20, donde el diol es seleccionado del grupo que consiste en neopen-tilglicol, 1, 6-hexano diol, 2-butil-2-etil-l, 3 -propanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, y sus mezclas, el reactivo diácido es seleccionado del grupo que consiste en un reactivo diácido aromático, un reactivo diácido cicloalifático, y sus mezclas, y donde el reactivo diácido aromático es el ácido, anhídrido ácido o haluro ácido aromático de ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetil tereftálíco, dicarboxilato de naftaleno, ácido tetracloroftálico, éster bisglicol de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butil isoftálico, y sus mezclas, y donde el reactivo cicloalifático es el ácido cicloalifático, el anhídrido cicloalifático o el haluro ácido cicloalifático de ácido 1, 4-ciciohexano dicarboxílico, ácido 1, 3 -ciciohexano dicarboxílico, ácido hexahidroftálico, ácido dimetil ciciohexano dicarboxílico, y sus mezclas.
  24. 24. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 23, donde el poliácido es al menos un triácido.
  25. 25. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 24, donde el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, tiene una funcionalidad hidroxilo de alrededor de 1.5 a alrededor de 5.0.
  26. 26. Un proceso para preparar una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 24, donde la reacción que forma el oligoéster diol terminado en hidroxilo es enfriada a alrededor de 170 'C a alrededor de 20?'C para proporcionar el oligoéster diol con el peso molecular de alrededor de 400 a alrededor de 1,500 Daltons.
  27. 27. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, que comprende el producto de reacción de un oligoéster diol terminado en hidroxilo que tiene un peso molecular promedio numérico en el rango de alrededor de 400 a alrededor de 1,500 Daltons y un poliácido teniendo una funcionalidad carboxilo de al menos alrededor de 3 , el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, teniendo un valor hidroxilo en el rango de alrededor de 15 a alrededor de 250, un número ácido de alrededor de 1 a alrededor de 25, y un peso molecular promedio numérico en el rango de alrededor de 1,500 a alrededor de 7,500 Daltons.
  28. 28. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 27, donde el oligoéster diol terminado en hidroxilo es el producto de reacción de un diol y un reactivo diácido seleccionado del grupo que consiste en un ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un ácido dicarboxílico cicloalifático, un ácido dicarboxílico aromático, un anhídrido de ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un anhídrido de ácido dicarboxílico cicloalifático, un anhídrido de ácido dicarboxílico aromático, un haluro de ácido dicarboxílico de cadenas abiertas, un haluro de ácido dicarboxílico cicloalifático, un haluro de ácido dicarboxílico aromático, y sus mezclas.
  29. 29. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 28, donde el diol es seleccionado del grupo que consiste en neopentil glicol, 1,6-hexano diol, 2-butil-2-etil-l, 3-propano diol, 1, 4-diclohexanodi-metanol, dietilenglicol, 1, 3 -propanodiol, bisfenol A hidrogenado, ácido dimetilol propiónico, 2 , 3 , 4 , 4-tetrametil-l, 3-ciclobutano-diol, etilenglicol, propilenglicol, 2 , 4-dimetil-2-etilhexano-l, 3-diol, 2-etil-2-isobutil-l, 3 -propanodiol, 1, 3 -butanodiol, 1,4-butanodiol, 1, 5 -pentanodiol, tiodietanol, 1, 2-ciclohexanodimeta-nol, 1, 3-ciclohexanodimetanol , 1, 4-xililenodiol, bisfenol A etoxilado, 3-hidroxi-2 , 2-dimetilpropionato, metil propanodiol, 2-metil-1, 3 -propanodiol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo, vinilo ciciohexanodiol, dipropilenglicol, ácido dimetilol propiónico, compuestos diol aromáticos, y sus mezclas.
  30. 30. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 29, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido aromático donde el reactivo diácido aromático es es el ácido aromático, anhídrido ácido, o haluro ácido de ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetil tereftálico, dicarboxilato de naftaleno, ácido tetracloroftálico, éster bisglicol de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butil isoftálico, y sus mezclas .
  31. 31. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 29, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido alifático de cadenas abiertas, donde el reactivo diácido alifático de cadenas abiertas es ácido alifático, anhídrido ácido o haluro ácido de cadenas abiertas de ácido fumárico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dodecanoico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido oxálico, ácido itacónico, ácidos grasos diméricos, anhídrido maleico, anhídrido succínico, ácido cloréndico, ácido diglicólico, ácido nádico, y sus mezclas.
  32. 32. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 29, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido cicloalifático, donde el reactivo diácido cicloalifático es el ácido cicloalifático, el anhídrido cicloalifático o haluro de ácido cicloalifático de ácido 1, 4 -ciciohexano dicarboxílico, ácido 1, 3 -ciciohexano dicarboxílico, ácido hexahidroftálico, ácido dimetil ciciohexano dicarboxílico, y sus mezclas.
  33. 33. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 28, donde el diol es seleccionado del grupo que consiste en neopentilglicol, 1,6-hexano diol, 2-butil-2-etil-l, 3 -propanodiol , 1, 4-ciclohexanodime-tanol, y sus mezclas, el reactivo diácido es seleccionado del grupo que consiste en un reactivo diácido aromático, un reactivo diácido cicloalifático, y sus mezclas, y donde el reactivo diácido aromático es el ácido, anhídrido ácido o haluro ácido aromático de ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetil tereftálico, dicarboxilato de naftaleno, ácido tetracloroftálico, éster bisglicol de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butil isoftálico, y sus mezclas, y donde el reactivo cicloalífático es el ácido cicloalifático, el anhídrido cicloalifático o el haluro ácido cicloalifático de ácido 1,4-ciclohexano dicarboxílico, ácido 1, 3 -ciciohexano dicarboxílico, ácido hexahidrof álico, ácido dimetil ciciohexano dicarboxílico, y sus mezclas .
  34. 34. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 28, donde el oligoéster diol es el producto de reacción de una lactona seleccionada del grupo que consiste en ß-propiolactona, ?-butirolactona, ?- y d-valerolactona, s-caprolactona, 3,5,5- y 3 , 3 , 5-trimetilcaprolactona, y sus mezclas, y un compuesto dihídrico.
  35. 35. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en las reivindicaciones 28, 29, 30, 31, 32 o 33, donde el poliácido es al menos un triácido.
  36. 36. Un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 35, donde el triácido es seleccionado del grupo que consiste en anhídrido trimelítico, ácido cítrico, y sus mezclas.
  37. 37. Una composición de revestimiento en polvo, como se define en la reivindicación 36, donde el triácido es anhídrido trimelítico .
  38. 38. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, el proceso comprendiendo: mezclar físicamente un oligoéster diol terminado en hidroxilo y un poliácido teniendo una funcionalidad carboxilo de al menos alrededor de 3; y hacer reaccionar el diol terminado en hidroxilo y el poliácido por un tiempo y una temperatura efectivos para proporcionar el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, que tiene un valor hidroxilo en el rango de alrededor de 15 a alrededor de 250, un número ácido de alrededor de 1 a alrededor de 25, y un peso molecular promedio numérico en el rango de alrededor de 1,500 a alrededor de 7,500 Daltons, el oligoéster diol terminado en hidroxilo siendo el producto de reacción de un diol y un reactivo diácido seleccionado del grupo que consiste en un ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un ácido dicarboxílico cicloalifático, un ácido dicarboxílico aromático, un anhídrido de ácido dicarboxílico alifático de cadenas abiertas, un anhídrido de ácido dicarboxílico cicloalifático, un anhídrido de ácido dicarboxílico aromático, un haluro de ácido dicarboxílico de cadenas abiertas, un haluro de ácido dicarboxílico cicloalifático, un haluro de ácido dicarboxílico aromático, y sus mezclas, el diol y el diácido siendo hechos reaccionar por un tiempo y a una temperatura para proporcionar un diol terminado en hidroxilo con un peso molecular promedio numérico en el rango de alrededor de 400 a alrededor de 1,500 Daltons, enfriar la reacción del diol y el diácido a alrededor del tiempo en que el oligoéster diol alcanza el peso molecular promedio numérico en el rango de alrededor de 400 a alrededor de 1,500 Daltons, y antes de reaccionar el diol terminado en hidroxilo con el poliácido.
  39. 39. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 38, donde la relación de oligoéster poliol terminado en hidroxilo a poliácido es de alrededor de 9:1 a alrededor de 30:1.
  40. 40. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 39, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido aromático donde el reactivo diácido aromático es el ácido aromático, anhídrido ácido, o haluro ácido de ácido tereftálico, ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido dimetil tereftálico, dicarboxilato de naftaleno, ácido tetracloroftálico, éster bisglicol de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butil isoftálico, y sus mezclas.
  41. 41. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 39, donde el reactivo diácido incluye un reactivo diácido cicloalifático, donde el reactivo diácido cicloalifático es el ácido cicloalifático, el anhídrido cicloalifático o haluro de ácido cicloalifático de ácido 1, 4-ciciohexano dicarboxílico, ácido 1, 3 -ciciohexano dicarboxílico, ácido hexahidroftálico, ácido dimetil ciciohexano dicarboxílico, y sus mezclas.
  42. 42. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 39, donde el diol es seleccionado del grupo que consiste en neopentil glicol, 1,6-hexano diol, 2-butil-2-etil-1, 3 -propano diol, 1, 4-diclohexanodimetanol, dietilenglicol, 1,3-propanodiol, bisfenol A hidrogenado, ácido dimetilol propiónico, 2,3 , 4, 4-tetrametil-l, 3-ciclobutanodiol, etilenglicol, propilenglicol, 2, 4-dimetil-2-etilhexano-l, 3 -diol, 2 -etil-2-isobutil-1, 3-propanodiol, 1, 3 -butanodiol, 1, 4 -butanodiol, 1, 5-pentanodiol, tiodietanol, 1, 2-ciclohexanodimetanol, 1, 3-ciclohexanodimetanol, 1, 4-xililenodiol, bisfenol A etoxilado, 3-hidroxi-2, 2-dimetilpro-pionato, metil propanodiol, 2-metil-l, 3 -propanodiol, hidroxipiva-lato de hidroxipivalilo, vinilo ciciohexanodiol, dipropilenglicol, ácido dimetilol propiónico, compuestos diol aromáticos, y sus mezclas .
  43. 43. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 39, donde el poliácido es al menos un triácido.
  44. 44. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en la reivindicación 43, donde el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, tiene una funcionalidad hidroxilo de alrededor de 1.5 a alrededor de 5.0.
  45. 45. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en las reivindicaciones 38 o 42, donde la reacción entre el diol y el diácido que forma el oligoéster diol terminado en hidroxilo es enfriada a alrededor de 170 a alrededor de 200 'C.
  46. 46. Un proceso para preparar un oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, como se define en las reivindicaciones 38 o 43, donde la reacción entre el oligoéster diol terminado en hidroxilo y el triácido que forma el oligoéster poliol terminado en hidroxilo, ramificado, es conducida a una temperatura de alrededor de 180 a alrededor de 240 *C, por alrededor de 4 a alrededor de 15 horas.
MXPA/A/2001/002808A 1998-09-18 2001-03-16 Revestimientos en polvo basados en oligoesteres ramificados y poliisocianatos de uretdiona no emisivos MXPA01002808A (es)

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