/ '
COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO CURABLE QUE INCLUYE <JN COMPUESTO QUE TIENE FUNCIONALIDAD DE CARBAMATO Y OXHIDRILO
Ésta es una continuación de la solicitud 08/550,880, presentada el 6 de octubre de 1995. Campo de la Invención Esta invensión está relacionada con composiciones de revestimiento curable, particularmente composiciones curables que utilizan un compuesto con funcionalidad de carbamato o urea como uno de los componentes de la composición. Antecedentes de la Invención
de revestimientos. Se usan frecuentemente para capas finales en la industria de revestimientos automotrices e industriales. Los revestimientos compuestos de color más capa transparente son particularmente útiles como capas finales donde se desea calidad excepcional de brillo, viveza del color, nitidez de la imagen o efectos metálicos especiales. La industria automotriz ha utilizado extensamente estos revestimientos para paneles de carrocería de automóviles. Sin embargo, los revestimientos compuestos de color más capa transparente requieren un grado .xtre adamente alto de claridad en la capa transparente, para .obtener el efecto visual deseado. Los revestimientos de alto brillo también requieren un grado bajo de aberración visual en la superficie del revestimiento, con el fin de obtener el efecto visual deseado, tal como una alta nitidez de la imagen (DOI) . Estos revestimientos son particularmente susceptibles a un fenómeno conocido como degradación ambiental. La degradación ambiental se manifiesta como manchas o marcas en, o sobre, el acabado del revestimiento, que frecuentemente no se pueden remover por frotamiento. Se han propuesto composiciones de revestimiento curable basadas en componentes curables que tengan funcionalidad de carbamato o urea, y se han descrito en el gremio, para proporcionar revestimientos resistentes a la degradación, por fgfemplo, Patentes de EE. UU. 5,356,669 y WO 94/10211. "^r Además de la resistencia a la degradación ambiental, un cierto número de otras características puede ser deseable. Por ejemplo, podría ser deseable proporcionar un revestimiento que tenga un alto grado de flexibilidad. Esto podría ser particularmente ventajoso si el substrato en el cual se coloca el revestimiento es flexible de por sí, como en el caso de substratos plásticos, de cuero o tela. También es deseable reducir la cantidad de disolvente que se requiere en las composiciones de revestimiento, con el fin de disminuir el contenido orgánico volátil (VOC) , lo cual es mejor ?ra el medio ambiente. Finalmente, es deseable proporcionar opciones para diferentes tipos de materiales con funcionalidad de carbamato o urea, para proporcionar revestimientos con una buena combinación de propiedades, tales como durabilidad, dureza y resistencia al rayado, desgaste, disolventes y ácidos. Compendio de la Invención De acuerdo con invención actual, se proporciona una composición de revestimiento que comprende (A) un compuesto, que comprende grupos con funcionalidad de carbamato o urea y oxhidrilo, que es el producto de reacción <* da ^ (l) un compuesto que comprende un grupo de carbamato o urea, o un grupo que se puede convertir a un grupo de carbamato o urea, y un grupo de hidrógeno activo que es reactivo con (A) (2) , y (2) una lactona o un ácido hidroxicarboxílico, (B) un compuesto que comprende por lo menos un grupo que es reactivo con carbamato y por lo menos un grupo que es reactivo con oxhidrilo, o una pluralidad de grupos que son reactivos tanto con carbamato como con oxhidrilo. La invención actual proporciona revestimientos con una buena combinación de propiedades, tales como durabilidad, dureza y resistencia al rayado, desgaste, disolventes y ácidos. Las de acuerdo con la invención, niveles de VOC, y se pueden usar ^ara preparar revestimientos que tengan buena flexibilidad, para uso sobre substratos flexibles. Descripción de las Realizaciones Preferidas De acuerdo con la invención actual, el compuesto (A) tiene funcionalidad de carbamato o urea, y funcionalidad de oxhidrilo, y es el producto de reacción del compuesto, que tiene 0 por lo menos un grupo de carbamato o urea (o un grupo que se puede convertir a carbamato o urea) y un grupo de hidrógeno activo (A) (1) , con la lactona o el ácido hidroxicarboxílico (A) (2) . Los grupos de carbamato se pueden caracterizar
9generalmente por la fórmula 5 —o—c— HR donde R es H o alquilo, preferiblemente de 1 a 4 átomos de carbono. Preferiblemente, R es H o metilo, y más preferiblemente 0 R es H. Los grupos de urea se pueden caracterizar generalmente por la fórmula O
II NR'-C—NHR"
* donde R' y R* * representa cada uno independientemente H o alquilo, preferiblemente de 1 a 4 átomos de carbono, o R' y R' ' podrían formar juntos una estructura de anillo heterocíclico (por ejemplo, donde R1 y R' ' forman un puente de etileno) . El compuesto (A) puede formarse al reaccionar una 0 lactona o ácido hidroxicarboxílico con un compuesto que tenga un grupo de hidrógeno activo capaz de tener una reacción de condensación con el grupo ácido del ácido hidroxicarboxílico o de abrir el anillo de la lactona (por ejemplo, oxhidrilo, amina primaria, ácido) y un grupo de carbamato o urea, o un grupo que 5 se pueda convertir a carbamato o urea. Cuando un compuesto que tenga un grupo de hidrógeno activo y un grupo que se pueda convertir a carbamato o urea se usa para reaccionar con la lactona
•apt el ácido hidroxicarboxílico, la conversión del grupo a un carbamato o urea se puede realizar durante, o después de, la reacción de apertura del anillo. Son conocidos en el gremio los compuestos que tienen un grupo de carbamato o urea y un grupo de hidrógeno activo. Por ejemplo, el carbamato de hidraxipropilo y la hidroxietiletilenurea son bien conocidos y pueden obtenerse comercialmente. La Patente 2,842,523 de EE. UU. describe los aminocarbamatos . Las hidroxilureas también se pueden preparar al reaccionar una oxazolidona con amoníaco o una amina primaria o al reaccionar
^?xido de etileno con amoníaco para formar un aminoalcohol y luego p?teaccionar el grupo de amina de ese compuesto o cualquier otro aminoalcohol con ácido clorhídrico, luego urea, para formar una hidroxiurea. Las aminoureas se pueden preparar, por ejemplo, al reaccionar una cetona con una diamina que tenga un grupo de amina protegido de la reacción (por ejemplo, por obstrucción estérica) , seguido por reacción con HNCO (por ejemplo, el producto de la descomposición térmica de la urea) , y luego agua. Alternativamente, estos compuestos se pueden preparar al comenzar con un compuesto que tenga un hidrógeno activo y un grupo que se pueda convertir a carbamato o urea, según se describe abajo, y uego convertir ese grupo al carbamato o urea antes de comenzar Yla reacción con la lactona o el ácido hidroxicarboxílico. Los grupos que se pueden convertir a carbamato incluyen grupos de carbonato cíclico, grupos de epoxi y uniones no saturadas. Los grupos de carbonato cíclico se pueden convertir a grupos de carbamato, por reacción con amoníaco o una amina primaria, que abre el anillo del carbonato cíclico para formar un ß-hidroxicarbamato. Los grupos de epoxi se pueden convertir a grupos de carbamato al convertirse primero a un grupo de carbonato cíclico por reacción con C02. Esto se puede realizar a cualquier presión, desde atmosférica hasta presiones supercríticas de C02, pero preferiblemente bajo presiones elevadas (por ejemplo, 60-150 lb/pulg2 (4,22-10.55 kg/cm2) ) . La temperatura para esta reacción es preferiblemente entre 60-1502C. Entre los catalizadores útiles Jtj B. incluye cualquiera que active un anillo de oxirano, tal como amina terciaria o sales cuaternarias (por ejemplo, bromuro de tetrametilamonio) , combinaciones de haluros de organoestaño complejo y haluros de alquilfosfonio (por ejemplo, (CH3)3SnI, Bu4SnI, Bu4PI y (CH3)4PI), sales de potasio (por ejemplo, K2C03, Kl) , preferiblemente en combinación con éteres corona, octoato de estaño, octoato de calcio y similares. El grupo de carbonato cíclico se puede convertir entonces a un grupo de carbamato, según se describe arriba. Cualquier unión no saturada se puede convertir a grupos de carbamato al reaccionar primero con peróxido
/^ ara convertir a un grupo de epoxi, luego con C02 para formar un
•j f-arbonato cíclico, y luego con amoníaco o una amina primaria para formar el carbamato. Otros grupos, tales como grupos de oxhidrilo o grupos de isocianato, también se pueden convertir a grupos de carbamato para formar un compuesto (A) (1) . Sin embargo, si dichos grupos estuviesen presentes en el compuesto (A) (1) y luego se convirtiesen a carbamato después de reaccionar con la lactona o el ácido hidroxicarboxílico, tendrían que ser bloqueados, para que no reaccionasen con la lactona, el ácido hidroxicarboxílico ni con los grupos de hidrógeno activo. Cuando no es factible bloquear estos grupos, la conversión a carbamato o urea tendría que Püo pletarse antes de la reacción con la lactona o el ácido hidroxicarboxílico. Los grupos de oxhidrilo se pueden convertir a grupos de carbamato por reacción con un monoisocianato (por ejemplo, isocianato de metilo) , para formar un grupo de carbamato secundario, o con ácido ciánico (que se puede formar in situ por descomposición térmica de la urea) para formar un grupo de carbamato primario (por ejemplo, carbamatos no substituidos) . Esta reacción ocurre preferiblemente en presencia de un catalizador, según se conoce en el gremio. También se puede reaccionar un grupo de oxhidrilo con fosgeno y luego amoníaco, para formar un compuesto que tenga grupo (s) de carbamato primario, o por reacción de un oxhidrilo con un fosgeno y luego una amina
derivado de isocianato cubierto csn carbamato. Por ejemplo, un grupo de isocianato en diisocianato de tolueno se puede reaccionar con carbamato de hidroxipropilo, seguido por reacción del otro grupo de isocianato con un exceso de poliol para formar un hidroxicarbamato. Finalmente, los carbamatos se pueden preparar mediante un método de transesterificación, donde el grupo de oxhidrilo se reacciona con un carbamato de alquilo (por ejemplo, carbamato de metilo, carbamato de etilo, carbamato de butilo) ,
^a a formar un compuesto que contenga un grupo de carbamato reacción se efectúa bajo calor, preferiblemente en presencia de un catalizador, tal como un catalizador organometálico (por ejemplo, dilaurato de dibutilestaño) . En el gremio se conocen otras técnicas para preparar carbamatos y se describen, por ejemplo, en "Esters of Carbamic Acid" (Esteres de Ácido Carbámico) , de P. Adams y F. Barón, Chemical Review, v. 65, 1965. Los grupos tales como oxazolidona también se pueden convertir a urea después de la reacción con la lactona o el ácido hidroxicarboxílico. Por ejemplo, se puede usar Uiidroxietiloxazolidona para reacciar con la lactona o el ácido ^^iidroxicarboxílico, seguido por reacción de amoníaco o una amina primaria con la oxazolidona, para generar el grupo con funcionalidad de urea. Otros grupos, tales como grupos amino o grupos de isocianato, también se pueden convertir a grupos de urea para formar un compuesto (A) (1) . Sin embargo, si dichos grupos estuviesen presentes en el compuesto (A) (1) y luego se convirtiesen a urea después de la reacción con la lactona o el ácido hidroxicarboxílico, tendrían que ser bloqueados, para que no reaccionasen con la lactona, el ácido hidroxicarboxílico ni con los grupos de hidrógeno activo. Cuando no es factible bloquear estos grupos, la conversión a carbamato o urea tendría que terminarse antes de la reacción con la lactona oo el ácido droxicarboxílico. Los grupos amino se pueden convertir a grupos de urea por reacción con un monoisocianato (por ejemplo, isocianato de metilo) , para formar un grupo de urea secundaria, o con ácido ciánico (que se puede formar in situ por descomposición térmica de la urea) para formar un grupo de urea primaria. Esta reacción ocurre preferiblemente en presencia de un catalizador, según se conoce en el gremio. También se puede reaccionar un grupo amino con fosgeno y luego amoníaco para formar un compuesto que tenga grupo (s) de urea primaria, o por reacción de un grupo amino con fosgeno y luego una amina primaria, para formar un compuesto que tenga grupos de urea secundaria. Otro
*^R?'étodo es el de reaccionar un isocianato con un compuesto de hidroxiurea para formar un derivado de isocianato cubierto con Urea. Por ejemplo, un grupo de isocianato en diisocianato de tolueno se puede reaccionar con hidroxietiletilenurea, seguido por reacción del otro grupo de isocianato con un exceso de poliol para formar un hidroxicarbamato. Una clase preferida de compuestos que tienen un grupo de hidrógeno activo y un grupo que se puede convertir a carbamato son los carbonatos cíclicos substituidos con hidroxialquilo. Los carbonatos cíclicos substituidos con hidroxialquilo se pueden preparar por diversos métodos. Ciertos carbonatos cíclicos '^^.ubstituidos con hidroxialquilo, como carbonato de 3- hidroxipropilo (por ejemplo, carbonato de glicerina) pueden obtenerse comercialmente. Los compuestos de carbonato cíclico se pueden sintetizar por cualquiera de varios métodos distintos. Un método incluye reaccionar un compuesto que contiene un grupo de epoxi con C02, bajo condiciones y con catalizadores según se describió arriba. Los epóxidos también se pueden reaccionar con ß-butirolactona en presencia de dichos catalizadores. En otro método, un glicol, como la glicerina, se reacciona a temperaturas de por lo menos 80 aC con carbonato de dietilo en presencia de un catalizador (por ejemplo, carbonato de potasio) para formar un carbonato de hidroxialquilo. Alternativamente, un compuesto funcional que contiene un cetal de 1,2-diol que tenga la s¡tructura
puede abrir el anillo con agua, preferiblemente con una cantidad mínima de ácido, para formar un 1,2-glicol, que entonces se reacciona adicionalmente con carbonato de dietilo, para formar el carbonato cíclico. Los carbonatos cíclicos típicamente tienen anillos de f-6 miembros, según se conoce en el gremio. Se prefieren los ' aanillos de cinco miembros, debido a su facilidad de síntesis y un mayor grado de disponibilidad comercial. Los anillos de seis miembros se pueden sintetizar al reaccionar fosgeno con 1,3- propanodiol bajo condiciones conocidas en el gremio para la formación de carbonatos cíclicos. Los carbonatos cíclicos substituidos con hidroxialquilo preferidos, usados en la práctica, se pueden representar por la fórmula:
donde R (o cada caso de R, si n es más que 1) es un grupo de hidroxialquilo de 1-18 átomos de carbon , preferiblemente de 1-6 átomos de carbono, y más preferiblemente de 1-3 átomos de carbono, que podrían ser lineales o ramificados y podrían tener sustituyentes, además del oxhidrilo (que podría ser primario, secundario o terciario), y n es 1 ó 2 , que podría ser substituido por uno o más sustituyentes, tales como aminas bloqueadas o grupos no saturados. Más preferiblemente, R es -CmH2mOH, donde el oxhidrilo podría ser primario o secundario y m es 1 a 8, y todavía más preferiblemente, R es -(CH,) p-OH donde el oxhidrilo es primario _ n ** -* ?k p es 1 a 2. Las lactonas donde el anillo se puede abrir por un hidrógeno activo son bien conocidas en el gremio. Incluyen, por ejemplo, e-saprolactona, ?-caprolactona, ß-butirolactona, ß- propiolactona, ?-butirolactona, oc-metil-?-butirolactona, ß-metil- ?-butirolactona, ?-valerolactona, d-valerolactona, lactona ?- nonanoica, lactona ?-octanoica y pentolastona. En una realización preferida, la lactona es e-caprolastona. Las lactonas útiles en la práctica de la invención también se pueden caracterizar por la fórmula :
donde n es un número entero de 1 a 7 y R es uno o más átomos de H o grupos de alquilo substituido o no substituido, de 1-7 átomos de carbono. La reacción de apertura del anillo de lactona se realiza típicamente bajo temperaturas elevadas (por ejemplo, 80-1502C) . Los reactantes usualmente son líquidos, por lo tanto, no se necesita un disolvente. Sin embargo, un disolvente podría ser condiciones para la reacción, aunque los Se puede usar cualquier disolvente no reactivo, incluso disolventes orgánicos tanto polares como no polares. Entre los ejemplos de disolventes útiles se encuentran tolueno, xileno, metil etil cetona, metil isobutil cetona y similares. Preferiblemente está presente un catalizador. Entre los catalizadores útiles se encuentran los ácidos protónicos (por ejemplo, ácido octanoico, Amberlyst* 15 (Rohm & Haas) ) y catalizadores de estaño (por ejemplo, octoato estannoso) . Alternativamente, la reacción se puede iniciar al formar una sal sódica del grupo de oxhidrilo en las moléculas para reaccionar con el anillo de lactona.
I- * > 4 La reacción de ? apertura del anillo de lactona proporciona extensión de ia cadena de la molécula, si se
¿áfcpuentran presentes cantidades suficientes de la lactona. Las cantidades relativas del compuesto de carbamato o urea (A) (1) y la lactona (A) (2) se pueden variar para controlar el grado de extensión de la cadena. La apertura del anillo de lactona con un grupo de amina u oxhidrilo resulta en la formación de un éster o amida y un grupo de OH. El grupo de OH puede entonces reaccionar con otro anillo de lactona que esté disponible, resultando entonces en extensión de la cadena. Entonces, la reacción se controla por la proporción de lactona en relación con la cantidad de compuesto iniciador (A) (1) . En la práctica de la invención
^actual, la relación de equivalentes de lactona de (A) (2) a
'^equivalentes de grupos de hidrógeno activo en (A) (1) es preferiblemente de 0.1:1 a 10:1, y más preferiblemente de 1:1 a
:1. Cuando la lactona se abre con un ácido, el compuesto resultante tiene un grupo ácido, que entonces se puede convertir a un grupo de oxhidrilo por técnicas bien conocidas, tales como reacción con óxido de etileno. Un compuesto (A) (1) que tenga un grupo de hidrógeno con oxhidrilo activo también se puede reaccionar con un ácido hídroxicarboxílico para formar el compuesto (A) con funcionalidad de carbamato o urea. Entre los ácidos hidroxicarboxílicos útiles el ácido di etilhidroxipropiónico, ácido ácido tartárico, ácido láctico, ácido 2- h id r o x i e t i l b e n z o i c o y á c i d o N - ( 2 - hidroxietil) etilendiaminotriacético. La reacción se puede realizar bajo condiciones típicas de transesterificación, por ejemplo, temperaturas desde temperatura ambiental a 150aC con catalizadores de transesterificación, tales como octoato de calcio, hidróxidos metálicos (por ejemplo, KOH) , metales de Grupo I y II (por ejemplo, Na, Li) , carbonatos metálicos (por ejemplo, K2C03) que podrían mejorarse por el uso en combinación con éteres corona, óxidos metálicos (por ejemplo, óxido de dibutilestaño) , alcóxidos metálicos (por ejemplo, NaOCH3) , A1(0C3H7)3), esteres - metálicos (por ejemplo, octoato estannoso, octoato de calcio) o ácidos próticos (por ejemplo, H2S04) , MgC03 o Ph4SbI. La reacción "Catalizador respaldado por polímero, tal como Amberlyst-15® (Rohm & Haas) , según describe R. Anand, Synthetis Communications, 24(19), 2743-47 (1994), la revelación del cual se incorpora aquí por referencia. La reacción se realiza preferiblemente con un exceso del compuesto (A) (1) , para minimizar la autocondensación del ácido hidroxicarboxílico. La composición de la invención se cura por una reacción del compuesto (A) con funcionalidad de carbamato o urea con un componente (B) que es un compuesto que tiene una pluralidad de
«rupos funcionales que son reactivos con los grupos de carbamato urea en el componente (A) . Entre dichos grupos reactivos se encuentran grupos de metilol o metilalcoxilo activo en agentes aminoplásticos de entrecruzamiento o en otros compuestos tales como aductos de fenol/formaldehído, grupos de siloxano o silano y grupos de anhídrido. Entre los ejemplos de compuesto (B) se encuentran resina de melamina formaldehído (incluso resina de melamina monomérica o polimérica y resina de melamina parcial o totalmente alquilada) , resinas de urea (por ejemplo, metilolureas, tales como resina de ureaformaldehído, • alcoxiureas, tales como resina de ureaformaldehído butilada) , emulsiones de N- etilolacrilamida, emulsiones de isobutoximetilacrilamida, ^«P^oclianhídridos (por ejemplo, anhídrido polisuccínico) y siloxanos o silanos (por ejemplo, dimetildimetoxisilano) . Las resinas aminoplásticas, tales como resina de melamina formaldehído o resina de ureaformaldehído son particularmente preferidas. También se prefieren las resinas a inoplásticas, donde uno o más de los nitrógenos amínicos se substituye con un grupo de carbamato para uso en un proceso con una temperatura de curado inferior a 150aC, según se describe en la patente 5,300,328 de EE. UU. Se podría utilizar opcionalmente un disolvente en la composición de revestimiento usada en la práctica de la invención actual. La composición de revestimiento, de acuerdo con la invención actual, se puede aplicar sin disolvente, especialmente si el grado de extensión de cadena del componente (A) es limitado. J| ? embargo, en muchos casos, es deseable usar también un disolvente en la composición de revestimiento. Este disolvente debe actuar como un disolventre, en relación tanto con el compuesto
(A) con funcionalidad de carbamato o urea, como con el componente
(B) . En general, dependiendo de las características de solubilidad de los componentes (A) y (B) , el disolvente puede ser cualquier disolvente orgánico y/o agua. En una realización 0 preferida, el disolvente es un disolvente orgánico polar. Más preferiblemente, el disolvente puede ser disolventes alifáticos polares o disolventes aromáticos polares. Todavía más el disolvente es una cetona, éster, acetato, sulfóxido aprótico o amina aprótica. Entre los 5 ejemplos de disolventes útiles se encuentran metil etil cetona, metil isobutil cetona, acetato de amilo, acetato de etilenglicol butil éter, acetato de propilenglicol monometil éter, xileno, N- üietilpirrolidona o mezclas de hidrocarburos aromáticos. En otra realización, el disolvente puede ser agua o una mezcla de agua con 0 codisolventes . La composición de revestimiento usada en la práctica de la invención podría incluir un catalizador para aumentar o acelerar la reacción de curado. Por ejemplo, cuando los ompuestos aminoplásticos, particularmente las melaminas 5 S"ikatocnoméricas, se usan como componente (B) , entonces se puede utilizar un catalizador ácido fuerte para aumentar o acelerar la reacción de curado. Dichos catalizadores son bien conocidos en el gremio e incluyen, por ejemplo, ácido p-toluensulfónico, ácido dinonilnaftalendisulfónico, ácido dodecilbencensulfónico, fosfato 0 ácido de fenilo, maleato monobutílico, fosfato de butilo y éster de hidroxifosfato. Otros catalizadores que podrían ser útiles en la composición de la invención son los ácidos Lewis, sales de zinc y sales de estaño. Aunque un disolvente pueda estar presente en la 5 composición de revestimiento, en una cantidad de entre aproximadamente 0.01 por ciento, por peso, a aproximadamente 99 por ciento, por peso, preferiblemente está presente en una Jpntidad de menos de 30%, más preferiblemente de menos de 20%, y lo más preferible es de menos de 10%. La composición de revestimiento preferiblemente tiene un VOC (VOC se define aquí como el VOC de acuerdo con ASTM D3960) de menos de 3.0 libras/galón (359 kg/m3), más preferiblemente de menos de 2.0 libras/galón (240 kg/m3) y lo más preferible es de menos de 1.0 libra/galón (120 kg/m3). Las composiciones de revestimiento se pueden revestir en el artículo mediante cualquiera de un cierto número de técnicas bien conocidas en el gremio. Entre éstas se encuentran, por
¿sfij emplo, revestimiento por rocío, revestimiento por inmersión, ^revestimiento por rodillo, revestimiento de cortina y otros similares. Para paneles de carrocerías de automóviles se prefiere el revestimiento por rocío. Una ventaja que se puede obtener con las composiciones de revestimiento, de acuerdo con la invención, es que se pueden preparar revestimientos con un alto grado de flexibilidad. Por lo tanto, en una realización preferida, el substrato sobre el cual se aplica el revestimiento es flexible, tales como substratos de plástico, cuero o tela. Cualquier agente adicional usado, por ejemplo, surfactantes, rellenos, estabilizadores, agentes humedecedores , de adhesión, absorbentes de luz luz de la amina obstruida, etc., podría incorporarse en la composición de revestimiento. Aunque los agentes son bien conocidos anteriormente en el gremio, la cantidad utilizada debe controlarse para evitar que afecte en forma adversa las características del revestimiento. En una realización preferida, la composición de revestimiento, de acuerdo con la invención, se utiliza preferiblemente en un revestimiento con alto brillo y/o como la capa transparente de un revestimiento compuesto de color más capa transparente. Los revestimientos con alto brillo, según se usan aquí, son revestimientos con un brillo de 20a (ASTM D523-89) o una nitidez de imagen (DOI) (ASTM E43Ü-91) de por lo menos 80. En otras realizaciones preferidas, se puede utilizar la composición pi revestimiento para preparar revestimientos de esmalte o ímprimidor de bajo brillo o alto brillo. Cuando la composición de revestimiento de la invención se utiliza como un revestimiento de pintura pigmentada con alto brillo, el pigmento puede ser cualquier compuesto orgánico o inorgánico, o rellenos o materiales de colores, materiales metálicos u otros materiales con hojuelas inorgánicas, tales como mica u hojuelas de aluminio, y otros materiales del tipo que el gremio normalmente llama pigmentos. Los pigmentos se usan generalmente en la composición en una cantidad de 2% a 350%, en
Íbase al peso total (sin incluir el disolvente) de los componentes l y ß (por ejemplo, una relación de P:B de 0.02 a 3.5). Cuando la composición de revestimiento, de acuerdo con la invención, se utiliza como la capa transparente de un revestimiento compuesto de color más capa transparente, la composición de la capa base pigmentada podría ser cualquiera de un cierto número de tipos bien conocidos en el gremio, y no requiere que se explique detalladamente aquí. Los polímeros que en el gremio se conoce que son útiles en composiciones de capas bases incluyen los acrílicos, vinilos, poliuretanos, policarbonatos, poliésteres, compuestos alquídicos y siloxanos.
ÉEntre los polímeros preferidos se encuentran los acrílicos y los poliuretanos. En una realización preferida de la invención, la composición de la capa base utiliza también un polímero acrílico con funcionalidad de carbamato. Los polímeros para capa base preferiblemente tienen capacidad de entrecruzamiento y, por lo tanto, incluyen uno o más tipos de grupos funcionales con capacidad de entrecruzamiento. Entre dichos grupos se encuentran, por ejemplo, grupos de hidroxilo, isocianato, amina, epoxi, acrilato, vinilo, silano y acetoacetato. Estos grupos podrían ocultarse o bloquearse en forma tal que se desbloqueen y estén disponibles para la reacción de entrecruzamiento bajo las condiciones deseadas de curado, generalmente a temperaturas elevadas. Entre los grupos funcionales útiles con capacidad de entrecruzamiento se encuentran los grupos de hidroxilo, epoxi, jgjbido, anhídrido, silano y acetoacetato. Entre los grupos funcionales preferidos con capacidad de entrecruzamiento se encuentran los grupos con funcionalidad de hidroxilo y los grupos con funcionalidad de amina. Los polímeros de la capa base podrían tener capacidad de autoentrecruzamiento, o podrían requerir un agente separado de entrecruzamiento que sea reactivo con los grupos funcionales del polímero. Cuando el polímero incluye grupos con funcionalidad de hidroxilo, por ejemplo, el agente de entrecruzamiento podría ser una resina aminoplástica, isocianato e isocianatos con bloqueo
- g incluyendo isocianuratos) , y agentes de entrecruzamiento con ^funcionalidad de ácido o funcionalidad de anhídrido. Las composiciones de revestimiento que se describen aquí preferiblemente se someten a condiciones para que se curen las capas de revestimiento. Aunque se pueden usar varios métodos de curado, se prefiere el curado por calor. Generalmente, el curado por calor se efectúa al exponer el artículo revestido a temperaturas elevadas proporcionadas primariamente por fuentes de calor radiactivo. Las temperaturas de curado variarán, dependiendo de los grupos particulares de bloqueo usados en los agentes de entrecruzamiento; sin embargo, generalmente están en
^una gama entre 93 aC y 177 aC. La composición de revestimiento, de <Wacuerdo con la invención actual, es curable hasta a temperaturas de curado relativamente bajas. Por lo tanto, en una realización preferida, la temperatura de curado es preferiblemente entre 115 aC y 150ac, y más preferiblemente a temperaturas entre 115aC y 138 aC para un sistema catalizado con ácido con bloqueo. Para un sistema catalizado con ácido sin bloqueo, la temperatura de curado es preferiblemente entre 82 aC y 99 aC. El tiempo de curado variará, dependiendo de los componentes particulares usados y los parámetros físicos, tales como el espesor de las capas; sin embargo, los tiempos típicos de curado tienen una gama de 15 a 60 minutos y preferiblemente de 15-25 minutos para sistemas catalizados con ácido con bloqueo y de 10-20 minutos para sistemas catalizados con ácido sin bloqueo. k La invención se describe adicionalmente en los ejemplos síguientes. Preparación 1 - Compuesto (A) Un matraz limpio de 5 litros, de tres cuellos y fondo redondo, se equipó con un agitador, condensador, termopar y tubo de nitrógeno. A este aparato se agregaron 1735.0 g de e- caprolactona, 761.9 g de carbamato de hidroxipropilo, 234 g de xileno y 4.4 g de octoato estannoso. La mezcla se revolvió bajo atmósfera de nitrógeno y se calentó a una temperatura de 1302C. La temperatura se mantuvo por un período de 6 horas para completar ^¿-jla síntesis, y luego se enfrió. j iemplo 1 - Composición de Revestimiento Se preparó una composición de capa transparente, mezclando 1000 g de la Preparación 1, 337.4 g de melamina monomérica completamente metilolada y 6.1 g de ácido dodecilbencilsulfónico . Esta composición se aplicó por rocío a una diversidad de substratos, usando una pistola convencional de sifón de atomización por aire. Se revistieron tanto substratos rígidos como flexibles. Una parte de los paneles se aplicó "en húmedo" sobre capa base convencional con alto contenido de sólidos. Para estos sistemas, se aplicó la capa base (una norma de la industria l•die capa base con alto contenido de sólidos, basada en un sistema acrílico con funcionalidad de OH con entrecruzamiento de melamina) , seguida por una evaporación de 10 minutos a temperatura ambiental, y entonces se aplicó la composición de revestimiento descrita arriba. Después de una evaporación adicional de 5 minutos a temperatura ambiental, los paneles se hornearon a 250aF (121. laC) por 30 minutos. La composición de revestimiento del Ejemplo resultó en una película transparente, dura, curada y contigua. Se determinó que el contenido orgánico volátil de la mezcla de capa transparente era de 1.2 libras/galón (144 kg/m3).
k*4 s-4 * ~ ¿ -* La invención se ha descrito en detalle en relación con l^s realizaciones preferidas de_ ésta. Sin embargo, debe j?pH-enderse que se pueden realizar variaciones y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención. I i '