MXPA02007353A - Masas de revestimiento termoestables. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a una masa de revestimiento termoestable, que comprende un poliester carboxil-funcional, y/o un poliacrilato carboxil-funcional, una beta- hidroxialquilamida, en la cual una porcion de los grupos hidroxilo esta quimicamente bloqueada, y/o rellenadores y/o estabilizadores de calor y/o triboaditivos y/o aditivos adicionales, tal como por ejemplo, agentes de desgasificacion y dispersantes.

Description

MASAS DE REVESTIMIENTO TERMOESTABLES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un material de revestimiento termoestable, el cual comprende un poliéster ~"^. carboxil-füncional o un poliacrilato y un agente de reticulación específico seleccionado, una ß- liiciroxialquilamida enmascarada. Los revestimientos en polvo los cuales contienen pc iésteres carboxil-funcionales y ß-hidroxialquilamidas, ya han sido conocidos por un largo tiempo como agentes adherentes . El documento US 4,801,680 describe revestimientos n polvo basados en poliésteres carboxil-funcionales y ß- hidroxialquilamidas, el poliéster tiene un Tg dentro del intervalo de 30°C hasta 85°C y un valor de ácido de aproxi adaiíiente 20 hasta 85 y la relación equivalente de equivalentes de ß-hidroxialquilamida a equivalentes de ácido carboxílico eátá dentro del intervalo de 0.6 hasta 1.6:1. Los revestimientos en polvo toxicológicamente seguros, basados en poliésteres carboxil-funcionales y/o poliacrilatos carboxil-funcionales y ß-hidroxialquilamidas, REP. : 140636 estabilidad exterior muy buena y son por lo tanto, adeu dos" para uso en exteriores. Las ß-hidroxialquilamidas usadas deben contener al menos dos grupos ß- hidroxialquilamida por molécula, es decir, ser 'difuncionales. Sin embargo, hoy son usadas predominantemente ß- hidroxialquilamidas superiores funcionales, tal como por *' ejemplo, las ß-hidroxialquilamidas tetrafuncionales bis [N, N'- di (ß-hidroxietil) ] -adipamida y bis N,N' -di (ß-hidroxipropil) ] - a'dipamida. Los revestimientos en polvo los cuales contienen ß-hidroxialquilamidas superiores funcionales (tetra o más), como endurecedores, todavía tienen ciertas desventajas con respecto a los defectos de superficie. Los problemas causan un flujo todavía parcialmente inadecuado y propiedades de desgasificación inadecuadas en el caso del espesor de la capa mayor. El documento US 5,216,090 describe revestimientos ten polvo basados en poliésteres carboxil-funcionales y/o poliacrilatos carboxil/funcionales y mezclas de ß- hjjdroxialquilamidas superiores funcionales y difuncionales las cuales claramente demuestran las propiedades de ' desgasificación y control de flujo mejoradas. Es el objeto de la presente invención, enmascarar parcialmente los grupos hidroxilo en las ß- hidroxialquilamidas con el fin de poder controlar su 5 funcionalidad para el propósito de mejorar las propiedades de desgasificación y control de flujo de los revestimientos en polvo basados en estas ß-hidroxialquilamidas modificadas y poliésteres carboxil-funcionales y/o poliacrilatos carboxil- funcionales* 10 El objeto se logra por los factores caracterizantes <S¡& la reivindicación 1 de patente. Las sub-reivindicaciones muestran desarrollos ventajosos. Así, se propone de conformidad con la invención, presentar un material de revestimiento termoestable el cual 15 combina un poliéster carbofuncional y/o un poliacrilato y taflibién una ß-hidroxialquilamida específicamente seleccionada como un endurecedor. La ß-hidroxialquilamida de conformidad con la invención, está con ello estructurada de manera que • una parte de los grupos hidroxilos está químicamente 2D enmascarada con la provisión sin embargo, de que al menos dos grupos de OH libres estén presentes para formar el polímero en el revestimiento en polvo eventual.

Es preferido por eso, si la ß-hidroxialquila ida se df-ifiíié por la Fórmula general I , Rl sea hidrógeno o alquilo Cl hasta C5 y R2 sea en donde Rl tiene el significado indicado anteriormente y que uno o dos grupos OH sean enmascarados en sat ß-hidroxialquilamida de la Fórmula general I. Como agentes de enmascaramiento, pueden ser consideradas todas las posibilidades para enmascarar grupos hidroxilo, los cuales son conocidos per se a la fecha a partir de la técnica anterior. Se prefiere por lo tanto, si el enmascaramiento se realiza con un grupo éster. Se prefiere un agrupamiento éster (Fórmula II), el cual reemplaza el átomo de hidrógeno en el OH.

II o R3—C-C- R.3 en II es hidrógeno, o un grupo alifático o 5 cicloalifático o aromático saturado o insaturado, con hasta 60 átomos de carbono, tal grupo puede contener grupos carboxilo adicionales o un polímero, tal como por ejemplo, un poliéster o un poliacrilato. En la Fórmula general I, A es un enlace químico o ?? un grupo orgánico monovalente o multivalente, el cual se •deriva de grupos de hidrocarburos aromáticos, saturados o insaturados, incluyendo grupos hidrocarburos substituidos con 2 hasta 20 átomos de carbono, m es 1 hasta 2, n es 0 hasta 2, y m + n es al menos 2. 15 Son preferidos: t • bis [N,N' -di (ß-hidroxietil) ] -adipamida • bis [N,N' -di (ß-hidroxipropil) ] -adípamida La producción de ß-hidroxialquilamidas de conformidad con la Fórmula I resulta en la manera conocida 20 por medio del reemplazo de los esteres del ácido dicarboxílico correspondiente con alcanolaminas durante el Calentamiento. Los compuestos carboxil-funcionales adecuados para '*# i . -**--.\>Z? y- •* jp^libásipt aromáticos, tal como ppr ejemplo, ácido t4r(fef élío / ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido '' piromelítico, ácido trimelítico, ácido 3, 6-dicloroftálíco, ácido tetracloroftálico y hasta donde estén disponibles sus 5 anhídridos, cloruros o esteres. Principalmente contienen al menos 50% en mol de ácido tereftálico y/o ácido isoftálico, preferiblemente 80% en mol. El resto de los ácidos (diferencia hasta 100% mol) comprende ácidos alifáticos y/o cicloalifáticos polibásicos, tal como por ejemplo ácido 1,4- 10 ciclohexandicarboxílico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroendometilentereftálico, ácido hexacloroftálico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido decapdicarboxílico, ácido adipínico, ácido dodecandicarboxílico, ácido succínico, ácido maleico o ácidos grasos diméricos. Pueden si es 15 necesario, ser usados ácidos hidroxicarboxílicos y/o lactonas, tal como por ejemplo ácido 12-hidroxíesteárico, enteres de ácido epsilon-caprolactona o hidroxipiválico de neopentil glicol. Pueden también ser usados en pequeñas cantidades 20 ácidos monocarboxílicos, tales como por ejemplo, ácido benzoico, ácido butilbenzoico terciario, ácido hßxahidrobenzoico y ácidos monocarboxílicos alifáticos saturados.

Los dioles alifáticos pueden ser mencionados como Ctanp fterttes de alcohol adecuados, tal como por ejemplo, etilen glicol, 1, 3-propand?ol, 1, 2-propand?ol, 1, 2-butandiol, 1,3-butandiol, 1, -butandiol, 2, 2-d?met?lpropandiol- 5-. 1/ 3 (neopentilglicol) , 2, 5-hexandiol, 1, 6-hexand?ol, 2,2-[bis- (4-hidroxiciclohexil) ]propano, 1, 4-d?metilolc?clohexaQ? dietilenglicol, dipropilen glicol y 2, 2-b?s-[4- (2- hidroxi) ] fenilpropano. Los polioles pueden también ser usados en cantidades pequeñas tal como por ejemplo, glicerma, 10 hexantriol, pentaeritritol, sorbitol, trimetiloletano, trimetilolpropano y tris (2-h?drox?) isocianurato. En lugar de dioles o polioles, los compuestos epoxi pueden también ser usados. Preferiblemente la porción de nßopentil gl col y/o propilen glicol en las cantidades del 15^ -Cp ponente alcohol hasta al menos 50% por mol relativo a los áeidos enteros . Los poliacplatos carboxil-funcionales adecuados ^ra la producción de los revestimientos en polvo tienen un valor de ácido de 10-300 (mg KOH/g) , producido por medio de 20 "cepolimerización de una mezcla de monómero, que comprende a) 0 hasta 70 partes en peso de metil (met)acplato, b) 0 hasta 60 partes en peso de esteres de (ciclo) alquilo de ácido acrílico y/o ácido metacrílico con 2 hasta 18 X La producción" de los copolíifteros puede ser ^ .tte fcuada por medio de copolimerización de los monómeros a) l?asta d) dado por medio del ejemplo, de conformidad con los métodos de polimerización radical normales, tal como por ejemplo, solución, emulsión, polimerización de perlillas o ^asas. Los monómeros son con ello copolimerizados a temperaturas a partir de 60 hasta 160°C, preferiblemente 80 hasta 150°C, en la presencia de radicales formadores y si es necesario, reguladores de peso molecular. La producción de copolímeros de acrilato carboxil- éfpncionales resulta en solventes inertes. Los solventes éáecmados son por ejemplo aromáticos, tal como benceno* tolueno, xileno; esteres, tal como acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de hexilo, acetato de heptilo, acetato de etil glicol, acetato de etil glicol, metoxipropil acetato; éteres tal como tetrahidrofurano, dioxano, dietílen glicoldimetíléter; cetonas, tal como acetona, metil etil aetona, metil isobutil cetona, metil-n-amil cetona, metil isoamil cetona o cualquier mezcla de tales solventes. La producción de copolímeros puede ser efectuada continuamente o intermitentemente. Normalmente, la mezcla de monómero y el iniciador son medidos uniformemente y continuamente en un reactor de polimerización y, al mismo Ki f tiempo, . cantidad correspondiente de polímero es contiguamente retirada. En esta forma, copolímeros los cuales son casi químicamente uniformes, pueden ser producidos por íypferencia. Los copolímeros casi químicamente uniformes pueden también ser producidos permitiendo a la mezcla de reacción correr en una máquina de agitación a una velocidad constante sin retirar el polímero. Una parte de los monómeros puede también ser producida por ejemplo en solventes del tipo conocido y los 10 t&&nómeros residuales y ácidos auxiliares pueden ser introducidos en este recipiente de manera separada o en conjunto. En general, la polimerización toma lugar a presión atmosférica pero puede también ser realizada a presiones de 15 hasta 25 bar. Los iniciadores son usados en cantidades de 0.05 hasta 15% en peso relativo a la cantidad total de" monomeros Los inhibidores adecuados son iniciadores radicales comunes, tal como por ejemplo, compuestos azo alifáticos, tal 20 como azodiisobutironitrilo, azo-bis-2-metilvaleronitrilo, 1, l'-azo-bis-l-ciclohexanitrilo y alquiléster del ácido 2,2f- azj-bis-isobutírico; peróxidos simétricos de diacilo, tal como por ejemplo peróxido de acetilo, propionilo o butirilo, peróxidos dfe benzoilo substituidos con grupos bromo, nitro, me$:il4''o metoxí, peróxidos de laurilo; peroxidicarbonatos simétricos por ejemplo, perbenzoato de ter-butilo, * Hifiroperóxidos tal como por ejemplo, hidroperoxido de ter- feíatilo, hidroperóxido de cumol, peróxidos de dialquilo tal Como peróxido de dicumilo, peróxido de ter-butilcumilo o di- t r-butil-peróxido . Con el fin de ajustar el peso molecular de los copolímeros, pueden ser usados reguladores comunes durante la producción. Pueden ser mencionados por medio del ejemplo ácido mercaptopropiónico, ter-dodecilmercaptano, n- dodecilmercaptano o diisopropilxantogendisulfuro. Los reguladores pueden ser agregados en cantidades de 0.1 hasta 10% en peso con relación a la cantidad total de monómeros. Las soluciones de copolímeros que ocurren durante la copolimerización pueden entonces ser alimentadas sin procesamiento adicional a la evaporación o proceso de desgasificación en el cual el solvente es removido por ejemplo, en un extrusor de evaporación o secador por rocío a aproximadamente 120 hasta 160°C y en un vacío de 100 hasta 300 mbar y se obtienen los copolímeros a ser usados de conformidad con la invención. La relación equivalente de equivalentes de ß- hidroxíalquilamida a equivalentes de ácido carboxílico está dentro del intervalo de 0.6 hasta 1.6:1. Los pigmentos comunes y/o rellenadores y/o aditivos 'pueden ser usados para la producción de revestimientos en olvo. De importancia por eso son los aditivos a partir del grupo de aceleradores, agentes de desgasificación y de control de flujo, estabilizadores HALS y/o de UV, de calor y/o triboaditivos y también si se requiere, agentes 10 igualadores,, tal como por ejemplo cera. La producción de revestimientos en polvo toma lugar preferiblemente en una fábrica metalúrgica por extrusión comunal de los componentes de formulación entera a temperaturas entre 60 y 140°C. El material sometido a *•* extrusión es entonces enfriado, molido y tamizado a un tamaño de partícula de menos de 90 um. En principio, otros métodos son también adecuados para producir revestimientos en polvo tal como por ejemplo, mezclado de los componentes de formulación en solución y subsecuente precipitación o 20 remoción por destilación de los solventes. La aplicación de los revestimientos en polvo de donfor idad con la invención, se efectúa de conformidad con los métodos los cuales son comúnmente usados para -f- en polvo, por ej emplo, por medio de dispositivos de rocío electrostático (Corona o Tribo) o de t t> conformidad con el método de lecho fluidizo. El flujo se determina por láminas de meta?- 5 revestidas las cuales tienen un espesor de película de aproximadamente 60 µm. Como una base para medición, es usada , una gradación de 1-5, 1 es el mejor flujo y 5 el peor. ,* - La desgasificación se determina por las láminas de . i metal revestidas, las cuales tienen un espesor de película ' que se incrementa desde 30 hasta 200 µm. El espesor de la película, en el cual ocurre el primer agujero, sirve como un limite de desgasificación.

Ejemplo Comparativo 15 560.5 g de Grilesta P 810 (copoliéster carboxil- funcional de la Compañía UCB (B) , que tiene un valor de ácido de 33 fmg de KOH/g] y un Tg de aproximadamente 60°C) , 29.5 g Primid XL 552 (bis [N,N' -di (ß-hidroxietil) ] -adipamida de la cosíanla EMS-Chemie AG (CH) ) , 400 g de Kronos Cl 2160 (Ti02 24 dé la compañía Kronos (D) ) , 8 g de Resiflow PV 88 (agente de * control de flujo a base de poliacrilato, producto comercial de la Compañía orleé-Chemie GmbH) , y 2 g de benzoina son ,mezclados en seco en un mezclador Henschel a 700 rpm por 30 y 'después sometidos a extrusión en una máquina de aBias áiento Buss Co (PLK 46) a una temperatura de superficie de 100°C con un tornillo enfriado y a una rotación de tornillo de 150 rpm. El material sometido a extrusión es • ' enfriado, molido y tamizado a menos de 90 µm. Los revestimientos en polvo se aplican electrostáticamente (Corona o Tribo) a láminas de aluminio (Q ''• panel AL - 36 5005 H 14/08 (0.8 mm) y se endurecen en un horno eléctrico por 15 minutos a una temperatura de horneado 10 de I80°c Ejemplo 1 Se fusionaron 320 g (1 mol) de bis [N,N' -di (ß- hidroxietil) ] -adipamida con un número hidroxilo de 700 mg de 1 KOH/g a 130°C. Se gotearon 60 g de ácido acético (100%) durante agitación en la masa fundida a 130°C dentro de una hora. Después de un tiempo de reacción de 30 minutos a 130°C, ? se aplicó un vacío de 300 mbar a la misma temperatura y se retiró el agua de reacción resultante. La masa fundida se 2é enfrió y después se pulverizó. El número hidroxilo del producto es 525 mg de KOH/g. l- l 554.6 g de Grilesta P 810 (copoliéster carboxil- funcional de la Compañía UCB (B) , que tiene un valor de ácido de 33 [mg de KOH/g] y un Tg de aproximadamente 60°C) , & 35.4 g del producto del Ejemplo 1, 400 g de Kronos Cl 2160 fTi02 de la compañía Kronos (D) ) , 8 g de Resiflow PV 88 tegente de control de flujo a base de poliacrilato, producto comercial de la Compañía orleé-Chemie GmbH) , y 2 g de benzoina son mezclados en seco por 30 segundos en un 10 mezclador Henschel a 700 rpm y después sometidos a extrusión en una máquina de amasamiento Buss Co (PLK 46) a una ¿temperatura de superficie de 100°C con un tornillo enfriado y a una rotación de tornillo de 150 rpm. El material sometido a extrusión es enfriado, molido y tamizado a menos de 90 µm. 15 Los revestimientos en polvo se aplican electrostáticamente (Corona o Tribo) a láminas de aluminio (Q panel AL - 36 5005 H 14/08 (0.8 mm) y se endurecen en un horno eléctrico por 15 minutos a una temperatura de horneado de 180°C. 20 La Tabla 1 demuestra las propiedades de loe revestimientos en polvo.

K» Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. <#

Claims (5)

mIV1NDICACIONES

1. Material de revestimiento termoestable, .Sracterizado porque comprende ,5 ' * A) un poliéster carboxil-funcional producido por %.* *Ufta reacción de condensación a partir de polioles alifáticos -**, i. V/o cicloalifáticos con ácido policarboxílico alifático y/o ficloalifático y/o aromático y anhídridos, el poliéster tiene -. un Tg en el intervalo de 30°C hasta 80°C y un valor de ácido 0 t£¡£ aproximadamente 20 hasta 100 (mg KOH/g) y/o que comprende* ^ un poliacrilato carboxil-funcional producido por 'polimerización de compuestos insaturados, el poliacrilato tiene un valor de ácido de 20 hasta 300 (mg KOH/g) , y B) una ß-hidroxialquilamida la cual está definida 5 ppr la Fórmula I , ffdrmula general I , Rl sea hidrógeno o alquilo Cl hasta C5 y R2 sea .-.- Z A > (HO-CH-CH;-)- en donde Rl tiene el significado previamente indicado y que uno o dos grupos OH son enmascarados y A es un enlace químico o un grupo orgánico monovalente o multivalente derivado de grupos hidrocarburos aromáticos saturados o insaturados, que incluyen grupos hidrocarburos substituidos con 2 hasta 20 átomos de carbono, m es 1 hasta 2, n es 0 hasta 2 y m + n es al menos

2. 2. El material de revéstimiento termoestable de conformidad cor la reivi dicación i, caracterizado porque O I M el grupo OH es enmascarado por -0-C-R3, R3 es hidrógeno, o un grupo alifático o cicloalifático o aromático saturado o insaturado, con hasta 60 átomos de carbono, tal grupo puede contener grupos carboxilo adicionales o un polímero, tal como por ejemplo, un poliéster o un poliacrilato.

3. El material de revestimiento termoestable de conformidad con ia reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las ß-hidroxialquj-lamidas de conformidad con la Fórmula II son bis [N,X' -di ß-hidroxietil) ] -adipami ia bis fN,N' -di ;ß-hidroxipropil) ] -adipa tiida

4. El pétodo para producir revestirte entos en polvo, caracterizado porque un material sometido a extrusión es producido en la fusión por extrusión comunal de los componentes ae formulación completa de los materiales de revestimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 hasta 3 y tarbién pigmentos adicionalmente comunes y/o rellenadores y/o aditivos a temperaturas entré 60 y 140°C, el material sometide a extrusión es entonces enfriado, molido y tamizado a ur- ta-a o ce partícula de <90 µm.

5. Uso ce materiales de revestimiento de Conformidad oor- -ir.a ae las reivindicaciones > 1 hasta 3 como Capas protec ivas.