MXPA04011714A - Sistemas de resina poliester de hap cero y bajos en hap y articulos preparados utilizando los mismos. - Google Patents

Abstract

Una composicion de capa de gel poliester que comprende resina poliester no saturada; una mezcla diluyente reactiva que incluye para -terciario-butilestireno y una cantidad menor de estireno; y uno o mas aditivos. La composicion de capa de gel no incluye cantidades deletereas apreciables de solventes contaminantes de aire peligrosos. Tambien se revela un metodo para elaborar la composicion de capa de gel.

Description

SISTEMAS DE RESINA POLIÉSTER DE HAP CERO Y BAJOS EN HAP Y ARTÍCULOS PREPARADOS UTILIZANDO LOS MIS MOS SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reivindica el beneficio de una solicitud provisional de los Estados Unidos pendiente con No. De Serie • 60/384,753, presentada el 29 de Mayo de 2002, titulada Sistemas de Resina Poliéster de HAP Cero y HAP bajos y Artículos Preparados Utilizando los Mismos, la cual se incorpora aquí como referencia.

ANTECEDENTES Los sistemas de resina poliéster (composiciones) se han utilizado por mucho tiempo para hacer una variedad de productos útiles. Por ejemplo, estos sistemas se han utilizado para manufacturar capas de gel que encuentran una variedad de usos, por ejemplo, en la manufacturación de lavabos, contrapartes, asientos/tinas de ducha, balnearios, casco de bote, etc. Típicamente, estas composiciones comprenden una resina poliéster no saturada y un diluyente reactivo (típicamente un monómero orgánico volátil, tal como estireno). Desafortunadamente, durante el curado de la composición, algo del monómero orgánico volátil o Contaminantes de Aire Peligrosos (HAPs) se pierde dentro de la atmósfera. Debido a los asuntos del medio ambiente, se aprobó la legislación, la cual exige la reducción de la cantidad de Contaminantes de Aire Peligrosos que se puedan liberar a la atmósfera.

Un método para reducir tal emisión de HAPs es el reemplazo del diluyente reactivo por un diluyente reactivo meno volátil. Sin embargo, esta aproximación ha conducido al retraso de los tiempos de curado y/o curado incompleto en temperaturas ambiente normales. Otra aproximación es la reducción de la cantidad de diluyente reactivo. Esta aproximación ha conducido al incremento de la viscosidad más allá de los valores utilizables. Si el incremento de la viscosidad se compensa a través del uso de un poliéster de peso molecular más bajo, entonces las propiedades de capa de gel final pobres. Otra aproximación es el uso de un supresor que reduce la pérdida de HAPSs. Sin embargo, desafortunadamente, ninguna de estas aproximaciones ha resultado totalmente satisfactoria. De lo anteriormente dicho, se apreciará que lo que se necesita en la técnica es una composición poliéster ambientalmente favorable. Tales sistemas y métodos para preparar la misma y el uso de la misma se revelan y reivindican aquí.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad, esta invención se relaciona a composición poliéster novedosa que tiene una resina poliéster no saturada, y un diluyente reactivo. Preferentemente, la composición poliéster está sustancialmente libre de HAP. En una modalidad actualmente preferente, esta invención se relaciona a una composición de capa de gel que comprende una composición poliéster que tiene una resina poliéster no saturada, un diluyente reactivo, y uno o más de los siguientes aditivos: inhibidores, supresores, agentes de tensión de superficie, agentes tixotrópicos, rellenos, prolongadores, promotores, copromotores, agentes de liberación de aire , iniciadores, catalizadores, pigmentos, y lo similar. Preferentemente, la composición de capa de gel está sustancialmente libre de HAP. En otra modalidad, la presente invención se relaciona al método para elaborar una composición poliéster novedosa que incluye su ministrar u na resina poliéster no saturada , mezclar la resina no saturada con uno o más diluyentes reactivos no HAP. Preferentemente, la composición poliéster resultante está sustancialmente libre de HAP DEFINICIONES El término "HAP" o "HAPs" se refiere a aquellos compuestos que se clasifican como Contaminantes de Aire Peligrosos por la Agencia de Protección del Medio Ambiente del Gobierno Federal de los EE. UU. La sección 1 12 de la Ley de Aire Limpio (CAA) lista alrededor de 188 contaminantes o grupos químicos como HAPs. Ejemplos de HAPs incluyen metales pesados tipo mercurio y cromo; químicos orgánicos tipo benceno, dioxinas y estireno. El término "sustancialmente libre de HAP" significa que las composiciones de la presente invención están contaminadas con, o liberan como un resultado del curado, no más de aproximadamente 1 por ciento en peso de un compuesto HAP. El término "esencialmente libre de HAP" significa que las composiciones de la presente invención están contaminadas con, o liberan como un resultado del curado, no más de aproximadamente 0.5 por ciento en peso de un compuesto HAP. El término "esencialmente de forma completa libre de HAP" significa que las composiciones de la presente invención están contaminadas con, o liberan como un resultado del curado, nomás de aproximadamente 0.25 por ciento en peso de un compuesto HAP. El término "completamente libre de HAP" significa que las composiciones de la presente invención están contaminadas con, o liberan como un resultado del curado, menos que 5 partes por millón (ppm) de un compuesto HAP. El término "composición poliéster" se refiere a la combinación de una resina poliéster no saturada y un diluyente reactivo. El término "capa de gel" o "cubierta de gel" se refiere a composiciones que contienen la composición poliéster no saturada y otros componentes de capa de gel, tal como inhibidores, supresores, agentes de tensión de superficie, agentes tixotrópicos, rellenos, prolongadores, promotores, copromotores, agentes de liberación de aire, iniciadores, catalizadores, pigmentos, y lo similar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La presente invención suministra composiciones poliéster que son sustancialmente libres de HAP. Las composiciones son especialmente útiles en una variedad de productos para la industria FRP (Productos Reforzados de Fibra de Vidrio) compuesta, tal como, por ejemplo, resinas y cubiertas de gel. Las composiciones poliéster preferentemente comprenden uno o más poliésteres (preferentemente una o más resinas poliéster 5 no saturadas) y uno o más diluyentes de reactivo (preferentemente un diluyente curable radicalmente libre). Resinas poliéster convenientes para utilizar en la presente invención, típicamente comprenden el producto de condensación de uno o más ácidos carboxilicos (tal como, ácidos 10 carboxilicos funcionales mono, di-o poli-) o sus derivados (tal como anhídridos, ésteres alquilo C s, etc.) y uno o más alcoholes (incluyendo alcoholes mono-funcionales, di-funcionales y poli- funcionales). Resinas poliéster convenientes para utilizar en la presente invención, usualmente abarcan entre aproximadamente 30 y 15 95 por ciento, preferentemente entre aproximadamente 50 y 90 por ciento, más preferentemente entre aproximadamente entre aproximadamente 65 y 80 por ciento en peso de la composición poliéster no saturada. Componentes ácido carboxílico típicos de la presente 0 invención pueden incluir ácidos carboxilicos saturados, no saturados, sus derivados, o combinaciones de los mismos. Ejemplos de ácidos carboxilicos no saturados convenientes y sus derivados incluyen, ácido maléico, ácido fumárico, ácido cloromaléíco, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido metilenoglutárico, ácido mesacónico, ácido 5 acrílico, ácido metacrílico, y ésteres o anhídridos de los mismos, Ejemplos de ácidos dicarboxílicos saturados convenientes y sus derivados incluyen ácido succínico, ácido glutárico, ácido d-metilglutárico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido pimélico, anhídrido itálico, ácido o-ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido dihidroftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico o anhídrido, ácido tetracloroftálico, ácido cloréndico o anhídrido, ácidos dodecanodicarboxílicos, anhídrido nádico, ácido cis-5-norbomeno-2,3-dicarboxílico o anhídrido, dicarboxilato dimetil-2,6-nafténico-, ácido dicarboxílico dimetil-2,6-nafténico, ácido dícarboxílico nafténico o anhídrido y ácido dicarboxílico 1 ,4-ciclohexano. También se pueden utilizar ácidos carboxilícos mono-, di-, o más altos, por ejemplo, ácido etilhexanóico, ácido propiónico, ácido trimelítico, ácido benzoico, ácido 1 ,2,4-bencenotricarboxílico, ácido 1 ,2,4,5-bencenotetracarboxílico, y anhídridos de los mismos también se pueden utilizar en la preparación de las resinas poliéster. En una modalidad, los ácidos carboxilícos y sus derivados, son la combinación de un ácido carboxílico saturado o derivado, y un ácido carboxílico no saturado o derivado. Los ácidos carboxilícos saturados pueden ser aromáticos, alifáticos, sus derivados, o una combinación de los mismos. Ejemplos de los diversos ácidos carboxilícos y sus derivados se revelan arriba. Ácidos carboxilícos saturados aromáticos actualmente preferentes, incluyen ácido o-ftáiico, ácido isoftálico, sus derivados y lo similar. Ácidos carboxilícos saturados alifáticos actualmente preferentes incluyen ácido dicarboxílico 1 ,4-ciclohexano, ácido hexahidroftálico, ácido adipico, sus derivados, y lo similar. Típicamente, el ácido carboxílico aromático esta presente en una cantidad entre aproximadamente 0 y 100 por ciento, preferentemente entre aproximadamente 0 y 50 por ciento, y más preferentemente entre aproximadamente 0 y 25 por ciento de la parte acida saturada de la resina poliéster. El ácido carboxílico alifático de la presente invención está presente preferentemente en una cantidad entre aproximadamente 0 y 1 00 por ciento, más preferentemente entre aproximadamente 50 y 100 por ciento, y más preferentemente entre aproximadamente 75 y 100 por ciento de la parte saturada de la resina poliéster. Preferentemente, los ácidos carboxílicos saturados tienen entre aproximadamente 8 y 18 átomos de carbono, más preferentemente entre aproximadamente 8 y 15, y más preferentemente entre aproximadamente 8 y 1 2 átomos de carbono. Preferentemente, el ácido carboxílico saturado se presenta en una cantidad entre aproximadamente 10 y 80 por ciento por mol, más preferentemente entre alrededor de 25 y 65 por ciento por mol, más preferentemente entre aproximadamente 35 y 50 por ciento por mol de la parte ácida de la resina poliéster. Preferentemente, los ácidos carboxílicos no saturados o sus derivados están presentes en una cantidad entre aproximadamente 20 y 90 por ciento por mol, más preferentemente entre aproximadamente 35 y 75 por ciento por mol, y más preferentemente entre aproximadamente 50 y 65 por ciento pro mol de la parte ácida de la resina poliéster no saturada. Ejemplos de ácidos carboxilicos no saturados se revelan arriba. Preferentemente, los ácidos carboxilicos no saturados tienen entre aproximadamente 3 y 12, más preferentemente entre aproximadamente 3 y 8, más preferentemente entre aproximadamente 4 y 6 átomos de carbono. Ácidos carboxilicos no saturados actualmente preferentes incluyen ácidos maléico, fumárico, ésteres fumáricos y anhídridos de los mismos. Típicamente , las resinas poliéster para utilizar en la presente invención incluyen alcoholes. Alcoholes convenientes incluyen alcanedioles y oxaalcanedioles, por ejemplo, glicol etileno, glicol 1 ,2-propileno, propano-3-diol, glicol 1 ,3-butileno, buteno-1 ,4-diol, hexano-1 ,6-diol , glicol dietileno, glicol trietileno, glicol polietileno, ciclohexano-1 ,2-diol, 2 ,2-bis-(p-hidroxiciclohexilo)-propano, 5-norborneno-2,2-dimet¡lol, diol 2 ,3-norborneno, dimetanol ciclohexano, y lo similar. Actualmente son preferidos los alcoholes que tiene una neo estructura. Alcoholes convenientes que tienen neo estructura incluyen 1 ,2-propanediol, 2-metilo 1 ,3-propanpodiol, heptanediol 2,2-dimetilo, octanediol 2,2-dimetilo, 2,2-dimetil-1 , 3-propanodiol, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, propano trimetilol, propano di-trimetilol, 2,2,4-trimetil-1 ,3-pentanediol, 2-butilo-2-etilo-1 , 3-propanodlol, propanato 3-h¡droxi-2,2-dimetilpropilo 3-hidroxi-2 ,2-dimetilo y lo similar. Alcoholes actualmente preferidos incluyen 2 ,2-dimetíl-1 ,3-propanodiol (glicol neopentilo), 2-metilo 1 ,3-propanodiol ( PDiol), y 1 ,2-propanoediol (glicol propileno). Se pueden utilizar alcoholes mono-funcionales en ia preparación de la composición poliéster no saturada. Alcoholes mono-funcionales convenientes incluyen alcohol benzol, ciclohexanol, alcohol 2-etilhexil, etanol 2-ciclohexil, 2,2-dimetil-1 -propanol, y alcohol laurilo. Un alcohol mono-funcional preferente actualmente es alcohol 2-etilhexil. En una modalidad , la resina poliéster se prepara de alcoholes que tienen una neo estructura , en donde la cantidad el alcohol que tiene una neo estructura presente, se encuentra preferentemente entre aproximadamente 0 y 70 por ciento por mol, más preferentemente entre aproximadamente 45 y 70 por ciento por mol y más preferentemente entre aproximadamente 50 y 65 por ciento por mol del alcohol en la resina poliéster no saturada. En otra modalidad, la resina poliéster se prepara de alcoholes que tienen una neo estructura, en donde la cantidad de alcohol que tiene una neo estructura presente, es preferentemente mayor que aproximadamente 80 por ciento por mol, más preferentemente, mayor que aproximadamente 90 por ciento por mol, más preferentemente aproximadamente 100 por ciento por mol de los alcoholes en la resina poliéster no saturada. Donde se utiliza alcohol mono-funcional, la cantidad de alcohol presente en la resina poliéster está preferentemente entre aproximadamente 0 y 10 por ciento por mol, más preferentemente entre aproximadamente 0 y 5 por ciento por mol de los alcoholes en la resina poliéster no saturada. De forma opcional, se puede incluir un catalizador en la preparación de la resina poliéster de la presente invención. Catalizadores convenientes pueden funcionar para incrementar un proceso de esterificación entre un ácido carboxílico y un alcohol o proceso de transesterificación entre un alcohol y un éster. Ejemplos no limitantes de catalizadores de esterificación , incluyen compuestos organoestaño o estaño estañoso. Catalizadores de esterificación actualmente preferentes incluyen compuestos organoestaño tal como FASTCAT™ 4100 obtenible de Atofina. La cantidad de catalizador de esterificación en la presente invención es preferentemente menor que aproximadamente 0.2 por ciento de peso, más preferentemente menos que aproximadamente 0.1 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente 0.01 y 0.05 por ciento en peso de la resina poliéster. Ejemplos no limitantes de catalizadores de transesterificación incluyen catalizadores que contienen metal (tal como glicóxido de antimonio), borohídruros metal álcali (tal como borohidruro de sodio, borohidruro de potasio, borohidruro de magnesio, borohidruro de calcio, borohidruro de aluminio, borohidruro de titanio, y borohidruro de estaño), óxidos metal (tal como óxido de berilio, óxido de magnesio, trióxido de antimonio, óxido de estaño (IV), y óxido dibutilestaño), hidróxidos metal (tal como hidróxido de magnesio), acetatos metal (tal como acetato de magnesio, acetato de manganeso, acetato de estaño (IV)), carbonatos metal (tal como carbonato de litio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, carbonato de magnesio, carbonato de estaño (IV)), metales tetraalquilo (tal como, titanato tetraalquilo, titanato tetraisopropilo, titanato tetra-n-butilo, y titanato tetraquis (2-etilhexilo)), circonato tetralquilo (tai como, circonato tetraisopropilo, circonato tetra-n-butilo, circonato tetraquis (2-etilhexil)) y nitratos metal (tal como nitrato de estaño (IV)) . Oros catalizadores de transesterificación convenientes incluyen , por ejemplo, ácidos Bronsted (tal como ácido su lfúrico) y ácidos Lewis (tal como, triisopropóxido de aluminio). Catalizadores de transesterificación preferentes incluyen glicóxido antimonio, (Sb2 (OCH2 CH2 0)3), acetato de manganeso, y/o combinaciones de los mismos. El catalizador puede estar presente en una cantidad entre aproximadamente 0.05 y 2 por ciento en peso de la resina poliéster.

La resina poliéster (preferentemente no saturada), se puede preparar a través de medios de esterificación usuales, conocidos por aquellos expertos en la técnica. En una modalidad , la resina poliéster se prepara mezclando los ácidos carboxilicos o sus derivados con un alcohol, y calentando la mezcla a entre aproximadamente 90 y 120°C. La mezcla se calienta exotérmicamente por aproximadamente 40 grados, por ejemplo a aproximadamente 150°C. Entonces, la mezcla se puede calentar a entre aproximadamente 175 y 215°C. La reacción preferentemente se continúa hasta que se alcanza el número ácido deseado, y luego se enfría a aproximadamente 160°C. En este punto, el ácido carboxílico sobrante y alcohol se pueden añadir. Se puede añadir un catalizador de esterificación cuando se requiera. Entonces, preferentemente la composición se calienta a entre aproximadamente 90 y 215°C. Luego, la reacción se puede continuar hasta que se alcanza el número ácido deseado y viscosidad. Preferentemente, luego se enfria la composición, y se diluye con el diluyente reactivo. Un número ácido es una reflexión de la extensión del proceso de esterificación y peso molecular de la resina poliéster. El proceso de esterificación típicamente se continúa hasta que el poliéster alcanza el número ácido correspondiente al peso molecular deseado. En una modalidad, el número ácido final es menor que aproximadamente 30, preferentemente menor que aproximadamente 20. Para aplicaciones que requieren aplicación de pulverizador, los Inventores han descubierto que son más preferentes las resinas poliéster con número ácido menor que aproximadamente 30 y menor que aproximadamente 20. Preferentemente, el peso molecular promedio del peso del poliéster está entre aproximadamente 1 , 000 y 4,000, más preferentemente entre aproximadamente 1 ,000 y 2,800, más preferentemente entre aproximadamente 1 ,200 y 2,000. El número ácido se puede reducir incrementando la temperatura y/o manteniendo la temperatura de reacción hasta que el número ácido se reduce ai nivel deseado. En una modalidad, el número ácido se puede reducir utilizando un neutralizador ácido. El neutralizador ácido se añade en una cantidad suficiente para disminuir el número ácido al nivel deseado. Ejemplos de neutralizadores ácidos incluyen carbonato de etileno, neodecanato glicidilo (CARDURA™ E-10, disponible de Resolution Performance Products), carbodiimidas, metacrilato glícidilo, alcoholes primarios grasos, epóxidos grasos, y mezclas de los mismos. Las composiciones poliéster (por ejemplo, bases y capas de gel) de la presente invención son preferentemente libres de HAP o sustancialmente libres de HAP. Consecuentemente, cuando se incorporan diluyentes reactivos dentro de las composiciones de la presente invención, es preferible que una mayoría del diluyente reactivo utilizado, comprenda compuestos no HAPs. Esto está en completo contraste a los sistemas comercialmente disponibles que utilizan grandes cantidades de diluyentes HAPs, tal como vinilbenceno (monómero estireno) o metacrilato metilo (M A). Preferentemente, el diluyente reactivo comprende entre aproximadamente 5 y 50 por ciento de peso, más preferentemente entre aproximadamente 10 y 45 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente 20 y 35 por ciento de peso de la composición poliéster no saturada. Diluyentes reactivo preferentes incluyen compuestos monoméricos u oligoméricos, etiénicamente no saturados no HAPs. Se pueden utilizar mezclas y combinaciones de tales compuestos, sin embargo, preferentemente, la combinación no incluye cantidades deletéreas apreciables de compuesto tipo HAPs. Ejemplos de diluyentes reactivo no HAPs convenientes incluyen: estírenos sustituidos (por ejemplo, para-terciario-butilestireno, divinilbenceno, viniltolueno, para-metilestireno); ésteres mono-, di-, y poli-funcionales de ácidos monofuncionales no saturados (tal como, ácido acrilico y ácido metacrílico) con alcoholes o polioles (tal como aquellos descritos aquí), cada uno tiene de 1 a 18 átomos de carbono; ésteres mono-, di-, y poli-funcionales de alcoholes monofuncionales no saturados con ácidos carboxllicos o sus derivados, cada uno tiene de 1 a 18 átomos de carbono. Otros diluyentes reactivos convenientes incluyen, por ejemplo, dimetacrilato de butanodiol, trímetacrilato de trimetilolpropano, dimetacrilato de etileno (EGDMA), dimetacrilato glicol polietileno (PEDGDMA), dimetacrilato glicol polipropileno (PPGDMA), trímetacrilato propano trimetilol (TMPTMA), trímetacrilato propano tetrametilol, dimetacrilato glicol dipropileno, metacrilato isodecilo, dimetacrilatoe glicol 1 ,3-butileno, metacrilato etilo 2-hidroxi (2-HEMA), dimetacrilato diol 1 ,6 hexano (HDODMA), dimetacrilato glicol trietileno (TEGDMA), metacrilato acetoacetoxietilo (AAEM), y las versiones acrilato de estos metacrilatos; ftalato dialilo; trialilcianurato; éteres vinilo; y lo similar. Se pueden utilizar mezclas de estos compuestos. Componentes preferentes son para-terciario-butilestireno, EGDMA, 2-HEMA, y oligómeros mono-, di-, poli-(met)acr¡lato de modificación, y combinaciones de los mismos. La resina poliéster no saturada de arriba se puede utilizar en una variedad de aplicaciones, incluyendo capas de gel, laminación de resina, moldeo de transferencia de resina (RTM), infusión, engollamiento de filamento, pultrusión, arreglo de moldeo de lámina, arreglo de moldeo de masa, etc. La capa y artículos de manufactura incluyen lavabos, contrapartes, asientos/tinas de ducha, balnearios, casco y cubiertas de bote, cabinas de camión, capas de ladrillo de patio, etc. La composición poliéster no saturada se puede utilizar junto con otros aditivos (como se describe aquí), para formar capas de gel y artículos de poliéster. Las aplicaciones pueden incluir la manufactura de pulverizado de capas y artículos. En este método, una o más composiciones poliéster no saturadas de arriba se alimentan dentro de una pistola pulverízadora, junto con prolongadores opcionales o rellenos, tal como fibra de vidrio cortada, mica y/o agentes tixotrópícos, tal como sílice humeado o sílice precipitado. La composición poliéster no saturada se puede mezclar con las fibras internas o externas a la pistola pulverizadora. Otro método de utilizar composiciones poliéster no saturadas es el método de fabricación de preparación manual. En este método la fibra de vidrio, como fibras cortadas o ambulantes se añade a un molde abierto y la composición poliéster se moja sobre la fibra de vidrio a través de rodillos, cepillos y enujadores manuales. La pultrusión involucra mover fibras de fibra de vidrio ambulantes a través de un baño de composición de poliéster no saturada y a través de una matriz calentada. Las capas de gel son composiciones curables que contiene una o más composiciones poliéster no saturadas de arriba, junto con otros aditivos. Estos otros aditivos incluyen inhibidores, supresores, agentes de tensión de superficie, agentes tixotrópícos, rellenos, prolongadores, promotores, agentes de liberación de aire, iniciadores, catalizadores y de forma opcional pigmentos. La composición de capa de gel puede además comprender inhibidores, para ayudar, por ejemplo, a mantener una vida de anaquel aceptable para la composición. Inhibidores preferentes incluyen inhibidores/recogedores de radical libre. Ejemplos de inhibidores convenientes incluyen quinonas (tal como, por ejemplo, hidroquinona (HQ), toluhidroquinona (THQ), hidroquinona mono-terciara-butilo (MTBHQ), hidroquinona di terciaría-butilo (DTBHQ), naftaquinona (NQ), e hidroquinona éter monometilo ( EHQ), tolueno hidroxi butilatado (BHT), catecol butilo terciario (TBC), y lo similar. Preferentemente, la cantidad de inhibidores en la composición de capa de gel es menor que aproximadamente 0.5 por ciento de peso, más preferentemente menor que aproximadamente 0.3 por ciento de peso, y más preferentemente menor que aproximadamente 0.1 por ciento de peso de la composición de capa de gel. Las composiciones de capa de gel convenientes de la presente invención opcionalmente pueden incluir un supresor, tal como aquellos descritos en la Pat. De EE. UU. No. 5,874,503, la cual se incorpora aquí como referencia. El supresor actúa para reducir las emisiones orgánicas volátiles. Supresores preferentes incluyen cera de parafina, supresor STYRID™ (disponibles de Specialty Products Company), y lo similar. Supresores comercialmente disponibles incluyen BYK-S 740 y BYK-S 750, obtenibles de BYK-Chemie.

Preferentemente, la cantidad del supresor opcional se encuentra entre aproximadamente 0 y 2 por ciento de peso, más preferentemente entre aproximadamente 0 y 1 .5 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente 0.1 y 1 por ciento de peso de la composición de capa de gel. La composición de capa de gel de la presente invención, de forma opcional, puede contener un agente de tensión de superficie. El agente de tensión de superficie, si se utiliza, preferentemente está presente en una cantidad entre aproximadamente 0 y 1 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente 0.01 y 0.5 por ciento de peso de la composición de capa de gel. Preferentemente, el agente actúa para reducir la tensión de superficie polar a un valor debajo de la tensión de superficie dispersiva. El agente de tensión de superficie disminuye la tensión de superficie en la superficie de la capa de gel curada. Ejemplos de agentes de tensión de superficie incluyen agentes tenso activos de silicona y fluorocarbono. Ejemplos de agentes tenso activos de silicona incluyen siliconas dimetilo, productos de condensación líquidos de diol dimetilsilano, polisiloxanos hidrógeno metilo, productos de condensación líquidos de dioles silano hidrógeno metilo, dimetilsiliconas, aminopropiltrietoxisilano, y polisiloxanos hidrógeno metilo. En una modalidad, el agente tenso activo de silicona es un polisíloxano, preferentemente un poliéter de bloque polídimetilsiloxano, tal como BYK-306 disponible de BYK Che ie. Otros agentes tenso activo incluyen aquellos comercialmente disponibles, tal como DC100 y DC200 de Dow Corning; la serie MODAFLOW™ de Solutia; y SF-69 y SF-99 de GE Silicones Company.

Los agentes tenso activo fluorocarbono, tales como carboxilatos alquilo potasio fluorinatados, yoduros amonio cuaternarios alquilo fluorinatados, carboxilatos perfluoroalquilo amonio, etanoles polioxietileno alquilo fluorinatados, alcoxilatos alquilo fluorinatados, ésteres alquilo fluorinatados, y sulfonato perfluoroalquilo amonio, que se venden bajo la marca registrada FLUORAD de 3M Company, también se pueden utilizar, si se desea. La composición de capa de gel de la presente invención, opcionalmente puede incluir un agente tixotrópico. Agentes tixotrópicos típicos incluyen compuestos de sílice (incluyendo sílice precipitado y sílice humeado fóbico o hidrofílico), y arcillas inorgánicas (incluyendo arcilla bentonita, garamita, y hectorita). Preferentemente, los agentes tixotrópicos están presentes en una cantidad entre aproximadamente 0.5 y 5 por ciento de peso, más preferentemente entre aproximadamente 0.5 y 2.5 por ciento de peso de resina poliéster neta. La composición de capa de gel, de forma opcional, puede contener rellenos o prolongadores. Cuando se utiliza relleno o prolongadores, ayudan a suministrar mejores propiedades de flujo, propiedades físicas mejoradas, resistencia a la abrasión, etc. Los rellenos o prolongadores típicos incluyen fibra de vidrio molida o cortada, talco, dióxido de silicona, dióxido de titanio, lanastonita, mica, trihidrato de alúmina, arcilla, carbonato de calcio, carbonato de magnesio, carbonato de bario, sulfato de calcio, sulfato de magnesio, sulfato de bario, y lo similar. La cantidad de rellenos o prolongadores opcionales presentes en la composición de capa de gel se encuentra preferentemente entre aproximadamente 0 y 45, más preferentemente entre aproximadamente 10 y 35 partes por 100 partes de resina poliéster neta. La composición de capa de gel, de forma opcional, puede incluir un promotor y/o copromotor. Un promotor es cualquier donador de electrón, que ayuda en la descomposición de un iniciador. Un promotor puede también facilitar la descomposición de un catalizador, si se necesita. De forma conveniente, se añade un promotor a una composición poliéster no saturada para acelerar la descomposición de un iniciador peróxido para liberar radicales y, por ello, iniciar o acelerar el curado de la composición a temperaturas relativamente bajas, por ejemplo, a temperaturas en el rango de 0 a 30°C. Típicamente los promotores se utilizan en una cantidad menor que aproximadamente 1 por ciento de peso, más preferentemente menor que aproximadamente 0.5 por ciento de peso, más preferentemente entre aproximadamente 0.06 y 0.5 por ciento de peso de la resina poliéster neta. Entre los materiales que se han dado a conocer como que son promotores eficaces, están los compuestos metal (tal como, sales cobalto, manganeso, potasio, hierro, vanadio, cobre, y aluminio de ácidos orgánicos); aminas (tal como, dimetilanilina, dietilanilina, dietanolamina fenilo, paratoluidina dimetilo, y 2-aminopiridina); ácidos Lewis (ta! como, dihidrato fluoruro boro, y cloruro férrico); bases (tal como, hidróxido amonio tetrametilo); sales amonio cuaternarias (tal como, cloruro de amonio benzilo trimetilo y cloruro de fosfonio tetracismetilol); y compuestos sulfuro (tal como, mereaptano dodecilo y 2-mercaptoetanol); acetoacetamida dimetilo; acetoacetato etilo, y acetoacetato metilo. Promotores típicos incluyen sales de cobalto de ácidos orgánicos para la descomposición a baja temperatura del catalizador peróxido y el curado de composiciones de capa de gel no saturadas. Preferentemente, las sales de cobalto y potasio de ácidos monocarboxilicos alifáticos tienen entre aproximadamente 5 y 20 átomos de carbono, más preferentemente entre aproximadamente 8 y 12 átomos de carbono. Otros promotores preferentes incluyen ácidos alicfclicos que tienen entre aproximadamente 5 y 7 átomos de carbono. Promotores más preferentes incluyen octanoato de cobalto, octanoato de potasio, acetoacetamida de dimetilo, acetoacetato de etilo, y acetoacetato de metilo. Si se desea, las composiciones de capa de gel de la presente invención también pueden incluir un "despumador" o agente de liberación de aire. Los agentes de liberación de aire incrementan la habilidad de la composición poliéster de ser libre de aire atrapado (porosidad). Agentes de liberación de aire típicos pueden estar basados en silicona o no silicona. Ejemplos no limitantes de agentes de liberación de aire incluyen polímeros acrílicos, sólidos hidrofóbicos, y ceras parafina basadas en aceite mineral. Se pueden utilizar agentes de liberación de aire comercialmente disponibles o despumadores, tal como aquellos vendidos bajo la designación BYK-066, BYK-077, BYK-500, BYK-501 , BYK-515, y BYK-555 de BYK-Chemie. Preferentemente , la cantidad de despumadores opcionales presentes en la composición de capa de gel es menor que aproximadamente 1 .5 por ciento de peso, más preferentemente menor que aproximadamente 1 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente 0 y 0.5 por ciento de peso de la resina pol iéster. Se puede añadir un catalizador a la composición de capa de gel en el momento de la aplicación al sustrato proyectado. Catalizadores convenientes incluyen catalizadores de radical libre, tal como comúnmente se utilizan en la técnica. Son preferentes los catalizadores peróxido (por ejemplo, peróxido de benzoilo, peróxido acetona etilo metilo, hidroperóxido de eumeno, etc.). De forma alternativa, se pueden utilizar catalizadores de tipo azoalcano. Catalizadores comercialmente disponibles incluyen DDM9 y DHD9 obtenibles de Atofina, HIGH POINT™ 90 obtenible de Witco, CADOX™ 50 De IMorac, catalizadores similares de Akzo Nobel, y lo similar. De forma alternativa, la composición de capa de gel, de forma opcional, puede incluir un catalizador. Catalizadores convenientes que pueden estar incluidos en la composición de capa de gel son aquellos que están inertes en almacenamiento y se activan durante el proceso de aplicación. Los iniciadores de activación de radiación (por ejemplo, U.V. , visibles u otras formas) se pueden utilizar en circunstancias apropiadas {por ejemplo, cuando la radiación es convenientemente capaz de estar expuesta a la composición en el momento que se desea la curación). Tales otros catalizadores incluyen catalizadores de activación de calor que pueden ser de forma similar activados durante el proceso de aplicación y curación, aumentando suficientemente ia temperatura de la composición de capa de gel. Se pueden utilizar los catalizadores activados de radiación y catalizadores activados de calor (tal como , hidroperóxido de eumeno) y/o catalizadores activados de UV (tal como, IRGACURE™ 819 otenible de Ciba Specialty Chemicals). Preferentemente, la cantidad de catalizador presente en la resina poliéster de la presente invención está entre aproximadamente 0.5 y 3 por ciento en peso, más preferentemente entre aproximadamente 1 y 2.5 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente 1 .2 y 2 por ciento dé peso de la resina poliéster. Típicamente, la composición de capa de gel se prepara mezclando una resina poliéster con otros componentes de capa de gel que se conoce por aquellos en la técnica . Después de mezclar, se añaden aditivos cuando sea requerido, y la composición de capa de gel se diluye con diluyentes reactivos adicionales de la presente invención, a una viscosidad Brookfield de entre aproximadamente 2,000 y 10,000 centipoise, más preferentemente entre aproximadamente 3,000 y 8,000 centipoise, más preferentemente entre aproximadamente 3,500 y 5,000 centipoise a 25°C (77°F), utilizando el vástago #4. El gel y tiempo de curado de una equeña parte de la capa de gel se determinan. Si el gel y tiempo de curado es muy corto, se pueden añadir inhibidores, tales como fenoles similares a hidroquinona y catecol butilo terciario, para incrementar el tiempo de gel. Si el gel y el tiempo de curado es muy largo, entonces se añade uno o más de los promotores de arriba, para disminuir el tiempo de gel. Típicamente, la cantidad de composición poliéster no saturada presente en la composición de capa de gel se encuentra entre aproximadamente 35 y 85 por ciento de peso, más preferentemente entre aproximadamente 40 y 65 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente 45 y 55 por ciento de peso de la composición de capa de gel. En una modalidad, la composición de capa de gel preparada como se describe arriba, se puede diluir con un diluyente reactivo que comprende para-terciario-butilestireno (PTBS) y dimetacrilato glicol etileno (EDG A). También se pueden incluir aditivos, tales como pigmentos, para preparar una composición de capa de gel exterior sustancialmente libre de HAP. La ausencia de HAP en la composición de capa de gel se determina a través del Método 18 en el Laboratorio CARL en la Purdue University, utilizando una columna de adsorción de carbono, y determinando el tipo y cantidad de emisiones, de acuerdo a los requerimientos EPA aplicables. En otra modalidad de la presente invención, la composición de capa de gel preparada como se describe arriba, se puede diluir con un diluyente reactivo que comprende para-terciario-butilestireno y metacrilato 2-hidroxietilo (2-HE A). También se pueden incluir aditivos, tales como pigmentos, para preparar una composición de capa de gel primera, que está sustancialmente libre de HAP. Preferentemente , la cantidad de diluyente reactivo presente en la composición de capa de gel está entre aproximadamente 15 y 50 por ciento de peso, más preferentemente entre aproximadamente 20 y 45 por ciento de peso, y más preferentemente entre aproximadamente25 y 40 por ciento de peso de la composición de capa de gel. Los siguientes ejemplos se ofrecen para ayudar a la comprensión de la presente invención , y no para ser interpretados como limitantes del ámbito de la misma. A no ser que se indique de otra forma, todas las partes y porcentajes son en peso. Todas las estructuras citadas se evaluaron por pruebas como sigue: • Las emisiones VOC totales se determinaron a través de un analizador de carbono total. · Las emisiones totales HAP se determinaron a través de una columna de adsorción de carbono, junto con un espectrofotómetro de masa, para determinar el tipo y cantidad de emisión HAP.

EJEMPLOS Ejemplo 1 Corrida 1 - Preparación de Resina Poliéster En un recipiente de reacción conveniente, equipado con un termómetro, capa de nitrógeno, columna de reflujo, trampa de agua y agitador, se cargaron glicol neopentilo (obtenible de Eastman Chemical), metilpropanodiol (obtenible de Lyondell), glicol propileno (obtenible de Dow Chemical), catalizador FASCAT™ 4100 (obtenible de Atofina) y ácido isoftálico (obtenible de Eastman Chemical) y se calentaron a temperatura de 100°C. La mezcla se dejo calentar exotérmicamente a 150°C, y se continuó el calentamiento hasta que la temperatura llegó a 190°C. Después de que se obtuvo el número ácido deseado de menos de 20, la mezcla se enfrió a 160°C. Luego se añadieron anhídrido maléico (obtenible de Ashland Chemical) y alcohol 2-etilhexil (obtenible de Eastman Chemical). Entonces, la mezcla se calentó a 190°C, y se mantuvo por una hora, en dicho tiempo se agregó más calor para elevar la temperatura de la mezcla a 215°C y se mantuvo hasta que se obtuvo un número ácido de menos de 15. Luego se enfrió la mezcla a 60°C y se diluyó con metacrilato 2-hidroxietilo (obtenible de Rohm and Haas).

Corrida 2 - Preparación de Resina Poliéster En un recipiente de reacción conveniente, equipado con un termómetro, capa de nitrógeno, columna de reflujo, trampa de agua y agitador, se cargaron Glicol Neopentilo (obtenible de Eastman Chemical), metilpropanodiol (obtenible de Lyondell), glicol propileno (obtenible de Dow Chemical), catalizador FASTCAT 4100 (obtenible de Atofina) y ácido isoftálico (obtenible de Eastman Chemical) y se calentaron a temperatura de 100°C. La mezcla se dejo calentar exotérmicamente a 150°C, y se continuó el calentamiento hasta que la temperatura llegó a 190°C. Después de que se obtuvo el número ácido deseado de menos de 20, la mezcla se enfrió a 160°C. Luego se añadieron anhídrido maléico (obtenible de Ashland Chemical) y alcohol 2-etilhexil (obtenible de Eastman Chemical). Entonces, la mezcla se calentó a 190°C, y se mantuvo por una hora, en dicho tiempo se agregó más calor para elevar la temperatura de la mezcla a 215°C y se mantuvo hasta que se obtuvo un número ácido de menos de 15. Luego se enfrió ia mezcla a 60°C y se diluyó con para- terciario-butilestireno (obtenible de Deltech).

Ejemplo 2 Corrida 1 - Preparación de Composición de Capa de Gel Primera En un tanque mezclador conveniente, equipado con un mezclador de alta velocidad, la resina poliéster del Ejemplo 1 , Corrida 1 , se diluyó con para-terciario-butilo estireno (obtenible de Deltech), y BYK-A 555 (obtenible de Byk Chemie). Lentamente se añadieron Tl- PURE R-706 (obtenible de DuPont), PORTARYTE B-10 (obtenible de Ankerpoort, NV), SPACERITE S- (obtenible de Alcoa) y AEROSIL 200 (obtenible de Degussa), y se mezclaron a velocidad alta hasta que se alcanzó un Molido Hegman de 6. La composición se diluyó además con metacrilato 2-hidroxietil (obtenible de Rohm and Haas) y demetílacrilato glicol etileno (SR 206 obtenible de Sartomer). Luego, se añadieron los aditivos restantes. La composición de capa de gel se mezcló luego completamente por aproximadamente veinte a cuarenta minutos.

Corrida 2 - Preparación de Composición de Capa de Gel Exterior En un tanque mezclador conveniente, equipado con un mezclador de alta velocidad, la resina poliéster del Ejemplo 1 , Corrida 2, se diluyó con para-terciario-butilo estireno (obtenible de Deltech), y BYK-A 555 (obtenible de Byk Chemie). Lentamente se añadieron TI- PURE R-706 (obtenible de DuPont), PORTARYTE B-10 (obtenible de Ankerpoort, NV), SPACERITE S-1 1 (obtenible de Alcoa) y AEROSIL 200 (obtenible de Degussa), y se mezclaron a velocidad alta hasta que se alcanzó un Molido Hegman de 6. La composición se diluyó además con metacrilato 2-hidroxietil (obtenible de Rohm and Haas) y dimetilacrilato glicol etileno (SR 206 obtenible de Sartomer). Luego, se añadieron los aditivos restantes. La composición de capa de gel se mezcló luego completamente por aproximadamente veinte a cuarenta minutos. Por ello, al tener descritas las modalidades preferentes de la presente invención, aquellos de experiencia en la técnica apreciarán fácilmente que las técnicas encontradas aquí todavía se pueden aplicar a otras modalidades dentro del ámbito de las reivindicaciones anexadas a esta. Los descubrimientos completos de todas las patentes, documentos y publicaciones se incorporan aquí como referencia, como si se incorporaran de forma individual.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1 . Un composición de capa de gel poiiéster, que comprende: una resina poiiéster no saturada; una mezcla diluyente reactiva , la mayoría de la cual comprende uno o más solventes contaminantes de aire no peligrosos, que incluyen para-terciario-butilestireno, y la minoría de la cual comprende estireno o metacrilato metilo; y uno o más aditivos que comprenden un inhibidor, supresor, agente de tensión de superficie, agente tixotrópico, relleno, prolongador, promotor, copromotor, agente de liberación de aire, iniciador, catalizador o pigmento. 2. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la resina poiiéster no saturada comprende el producto de condensación de uno o más ácidos carboxllicos o sus derivados , y uno o más alcoholes. 3. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la resina poiiéster no saturada es entre aproximadamente 30 y 95 por ciento en peso de la composición poiiéster. 4. La composición de capa de gel según la reivindicación 2, caracterizada porque los ácidos carboxílicos o sus derivados comprenden ácido maléico, ácido fumárico, ácido cloromaléico , ácido itacónico, ácido citracónico, ácido metilenoglutárico, ácido mesacónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido d-metilglutárico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido piméiico, ácido o-ftálico, ácido isofíálico, ácido tereftálico, ácido dihidroftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido tetracloroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido dicarboxílico dodecano, ácido nádico, ácido cis-5-norborneno-2,3-dicarboxílico, dicarboxiiato dimetil-2,6-nafténico-, ácido dicarboxílico dimetil-2,6-nafténico, ácido dicarboxílico nafténico, ácido dicarboxílico 1 ,4-ciclohexano, ácido etilhexanóico, ácido metacrílico, ácido trimelítico, ácido acrílico, ácido propiónico, ácido benzoico, ácido 1 ,2,4-bencenotricarboxílico, ácido 1 ,2,4,5-bencenotetracarboxílico, y anhídridos de los mismos o combinaciones de los mismos. 5. La composición de capa de gel según la reivindicación 2, caracterizada porque los ácidos carboxílicos o sus derivados incluyen ácido isoftálico, ácido maléico, anhídridos de los mismos o combinaciones de los mismos. 6. La composición de capa de gel según la reivindicación 2, caracterizada porque los alcoholes comprenden alcohol 2,2-dimetil-1 ,3-propanodiol, 2-metil 1 ,3-propanodiol, 1 ,2-propanodiol o 2-etilhexil. 7. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la mezcla diluyente reactiva también comprende dimetacrilato de butanodiol, trimetacrilato de trimetilolpropano, dimetacrilato glicol etileno, dimetacrilato glicol polietileno, demetacrilato glicol polipropileno, trimetacrilato propano tetrametilol, dimetacrilato glicol dipropileno, metacrilato isodecilo, dimetacrilato glicol 1 ,3-butileno, metacrilato etilo 2-hidroxi, dimetacrilato diol 1 ,6 hexano, dimetacrilato glicol trietileno, metacrilato acetoacetoxietilo, sus acrilatos, divinilbenceno, viniltolueno, para-metilestireno, ftalato dialilo, trialilcianurato; éteres vinilo o mezclas de los mismos. 8. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la mezcla diluyente reactiva también comprende 2-hidroxietilmetacrilato, dimetacrilato glicol etileno, o mezclas de los mismos. 9. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la mezcla diluyente reactiva está entre aproximadamente 5 y 50 por ciento en peso de la composición. 10. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la mezcla diluyente reactiva también comprende un compuesto monomérico u oligomérico esténicamente no saturado. 1 1. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la resina poliéster no saturada además comprende un catalizador de esterificación que comprende un compuesto organoestaño, glicóxido antimonio, acetato manganeso o mezclas de los mismos. 12. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la mezcla diluyente reactiva no incluye cantidades deletéreas apreciables de solventes contaminantes de aire peligrosos. 1 3. La composición de capa de gel según la reivindicación 12, caracterizada porque la resina poliéster no saturada está entre aproximadamente 35 y 85 por ciento en peso de la composición de capa de gel. 14. La composición de capa de gel según la reivindicación 12, caracterizada porque la resina poliéster no saturada comprende el producto de condensación de uno o más ácidos carboxílicos o sus derivados y uno o más alcoholes. 15. La composición de capa de gel según la reivindicación 14, caracterizada porque los ácidos carboxílicos o sus derivados incluyen ácido isoftálico, ácido maléico, anhídridos de los mismos, o combinaciones de los mismos. 16. La composición de capa de gel según la reivindicación 14, caracterizada porque el alcohol comprende alcohol 2,2-dimetil-1 ,3-propanodiol, 2-metilo 1 ,3-propanodiol, 1 ,2-propanodiol o 2-etilhexil. 17. La composición de capa de gel según la reivindicación 12, caracterizada porque la mezcla diluyente reactiva comprende para-terciario-butilestireno, 2-hidroxietilmetacrilato, dimetacrilato glicol etileno, y estireno. 18. La composición de capa de gel según la reivindicación 12, caracterizada porque la mezcla de diluyente activo está entre aproximadamente 15 y 50 por ciento en peso de la composición de capa de gel. 19. La composición de capa de gel según la reivindicación 1 , caracterizada porque la mezcla diluyente reactiva comprende para-terciario-butilestireno, 2-hidroxietilmetacrilato , dimetacrilato glicol etileno y estireno . 20. Un método para elaborar una composición de capa de gel poliéster, que comprende los pasos de: suministrar una resina poliéster no saturada; y mezclar la resina poliéster no saturada con: (i) una mezcla diluyente reactiva la mayoría de la cual comprende uno o más solventes contaminantes de aire no peligrosos que incluyen para-terciario- butilestireno, y la minoría de la cual comprende estireno o metacrilato metilo, y con uno o más aditivos que comprenden un inhibidor, supresor, agente de tensión de superficie, agente tixotrópico, relleno, prolongador, promotor, copromotor, agente de liberación de aire, iniciador, catalizador o pigmento.