MXPA98004477A - Composiciones de recubrimiento con vida prolongada en contenedor y tiempo reducido de curado, y combinacion de quimicos que se utilizan en las mismas - Google Patents

Abstract

Se revela una combinación de químicos adecuada para prolongar la vida en contenedor y reducir el tiempo de curado de una mezcla para contenedor de una composición termofija. La combinación de químicos incluye un catalizador, tal como dialurato de estaño de dibutilo;ácido carboxílico o sulfónico;y un compuesto de prolongación, tal como 2,4 pentadiona. La combinación es incluida por lo general en un componente polimérico de la composición de uretano. La vida prolongada en contenedor proporciona al usuario un tiempo notorio más largo durante el cual puede aplicar eficientemente un recubrimiento de la mezcla en contenedor sobre una amplia variedad de superficies de substratos, mientras que además produce recubrimientos que curan rápidamente tras la aplicación.

Description

Composiciones de Recubrimiento con Vida Prolongada en Contenedor y Tiempo Reducido de Curado, y Combinación de Químicos que se Utilizan en las Mismas.

Campo de la invención La presente invención en general se refiere a composiciones termofijas, y más en particular a composiciones de uretano que tienen un índice incrementado de vida en contenedor/tiempo de secado, y una combinación de los químicos utilizados en las mismas.

Antecedentes de la invención A través de la historia, los artesanos en la técnica de recubrimientos han tenido la intención de producir recubrimientos a partir de mezclas para contenedor de composiciones termofijas que se sequen o se curen rápidamente tras la aplicación, mientras que simultáneamente tengan una vida prolongada en el contenedor. La vida prolongada en contenedor proporciona al usuario más flexibilidad al aplicar eficientemente un recubrimiento por medios convencionales de aplicación, tales como pinturas de rociado, brochas o rodillos para pintar sobre una variedad de superficies de substratos . DelDonno en la patente estadounidense no. 4,426,510 (de ahora en adelante patente 510) intenta resolver este problema incorporando un catalizador de índice de cura con zinc orgánico y un compuesto seleccionado de (a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) cetonas de alfa-hidroxi, (c) cetonas de beta-hidroxi aromáticas fusionadas y (d) aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta-hidroxi en composiciones adhesivas o de recubrimiento para prolongar la vida en contenedor y reducir el tiempo de cura de las mezclas para contenedor de estas composiciones. Sin embargo, existe la necesidad de prolongar más la vida en contenedor y reducir el tiempo de cura en las composiciones termofijas. La presente invención se refiere a este problema incorporando una combinación de químicos en las composiciones termofijas para prolongar más la vida en contenedor y reducir el tiempo de cura de un recubrimiento de una mezcla para contenedor de dichas composiciones termofijas.

Declaración de la invención La presente invención está dirigida a una combinación de químicos que incrementa el índice de vida en contenedor/ tiempo de secado de una composición termofija, que comprende un catalizador en una escala de 0.001 a 2.0 por ciento, ácido carboxílico o sulfónico en una escala de 0.05 a 2 por ciento, y en la escala de 1 a 10 por ciento un compuesto de prolongación seleccionado de (a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) alfa-hidroxi cetonas, (c) beta-hidroxi cetonas aromáticas fusionadas, (d) aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta hidroxi y (e) varias combinaciones de éstos, todos los porcentajes estando en porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico de dicha composición termofija. La presente invención además se dirige a un método para incrementar el índice de vida en contenedor/tiempo de secado de una composición termofija, el cual comprende mezclar con dicha composición termofija una combinación de químicos que comprende un catalizador en la escala de 0.001 a 2.0 por ciento, ácido carboxílico o sulfónico en la escala de 0.05 a 2 por ciento y en la escala de 1 a 10 por ciento un compuesto de prolongación seleccionado de (a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) alfa-hidroxi cetonas, (c) beta-hidroxi cetonas aromáticas fusionadas, (d) aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta-hidroxi y (e) varias combinaciones de éstos, todos los porcentajes estando en porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico de dicha composición termofija.

La presente invención también se dirige a un método para producir un recubrimiento en la superficie de un substrato, que comprende : mezclar un componente polimérico de una composición termofija con un componente reticulante de dicha composición para formar una mezcla para contenedor, en donde dicha mezcla para contenedor incluye una combinación de químicos que comprende un catalizador en la escala de 0.001 a 2.0 por ciento, ácido carboxílico o sulfónico en la escala de 0.05 a 2 por ciento y en la escala de 1 a 10 por ciento un compuesto de prolongación seleccionado de (a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) alfa-hidroxi cetonas, (c) beta-hidroxi cetonas aromáticas fusionadas, (d) aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta-hidroxi y (e) varias combinaciones de éstos, todos los porcentajes estando en porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico de dicha composición termofija; aplicar una capa de dicha mezcla de contenedor en la superficie de dicho substrato; y curar dicha capa para formar dicho recubrimiento en dicha superficie.

Descripción detallada de la invención. Como se utiliza aquí: "Composiciones (ó sistemas) termofijas" significan las composiciones que incluyen un componente polimérico y un componente reticulante de isocianato. Estos componentes son almacenados por separado y mezclados, junto antes del uso, para formar una mezcla de contenedor, la cual luego es aplicada a manera de capa por medios convencionales, tales como por brocha y rociado, sobre las superficies de los substratos. Tras el curado, la capa se vuelve un recubrimiento que tiene propiedades de recubrimiento deseadas, tales como durabilidad, agua y resistencia, resistencia al estropeo, resistencia de bloque. "Vida en contenedor" se refiere al periodo de tiempo al final del cual la viscosidad inicial de una mezcla de contenedor se duplica. La viscosidad inicial es la viscosidad de la mezcla de contenedor medida poco después de la mezcla de los componentes poliméricos y reticulantes . "Componente polimérico, de poliol o sólidos de la composición" significa composición o componente polimérico, de poliol es su estado seco. Los rangos especificados deberán leerse como inclusivos, a menos que se identifiquen específicamente de otro modo. El solicitante ha descubierto inesperadamente que el índice de vida en contenedor/tiempo de secado de una mezcla en contenedor de una composición termofija puede ser incrementado incluyendo una cierta combinación de químicos de la presente invención en dicha una composición termofija. Un incremento en el índice de vida en contenedor/tiempo de secado, lo cual es realmente deseado por los artesanos en la técnica de recubrimientos, da como resultado que simultáneamente la vida en contenedor se prolongue mientras se reduce el tiempo de secado de una capa de la mezcla para contenedor de la composición termofija aplicada sobre una superficie de substrato. La combinación de químicos de la presente invención para prolongar el índice de vida en recipiente/tiempo de secado de la composición termofija incluye en la escala de 0.001 a 2.0 por ciento, de preferencia en la escala de 0.005 por ciento a 0.05 por ciento, y más de preferencia en la escala de 0.008 por ciento a 0.012 por ciento de un catalizador, en la escala de 0.05 a 2 por ciento, de preferencia en la escala de 0.1 a 1 por ciento, y más de preferencia en la escala de 0.2 a 0.7 por ciento de ácido sulfónico carboxílico o una mezcla de éstos, y en la escala de 1 a 10 por ciento, de preferencia en la escala de 2 a 6 por ciento de un compuesto de prolongación seleccionado de a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) alfa-hidroxi cetonas, (c) beta-hidroxi cetonas aromáticas fusionadas, (d) aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta-hidroxi y (e) varias combinaciones de éstos, todos los porcentajes estando en porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico de dicha composición termofija. Algunos de los catalizadores adecuados para su uso en la combinación de químicos de la presente invención incluyen compuestos metálicos, tales como un compuesto de estaño y acetilacetonato férrico; aminas terciarias, tales como trietilenodiamina, N-alquil morfolinas, N,N,N' , N' -tetrametil-etileño-diamina, N,N,N' ,N' -tetrametil -1 , 3 -butano-diamina, piperazinas N, N' -substituidas y dialquil -alcanol -aminas; y varias combinaciones de éstos. Se prefieren los compuestos metálicos, los compuestos de estaño son más preferidos y el dilaurato de estaño de dibutilo es particularmente preferido.

Algunos de los ácidos carboxílicos adecuados para su uso en la combinación de químicos de la presente invención incluyen ácidos alifáticos monofuncionales, tales como ácidos acético, butírico, propiónico, acrílico y metacrílico; ácidos aromáticos monofuncionales, tales como ácidos fenilacético, benzoico, p-metilbenzoico, p-nitrobenzoico, p-clorobenzoico y p-metoxibenzoico; y varias combinaciones de los mismos. Se prefiere el ácido benzoico. Algunos de los ácidos sulfónicos adecuados para su uso en la combinación de los químicos de la presente invención incluyen los ácidos p-toluenosulfónico, metanosulfónico, benzenosulfónico, y varias combinaciones de éstos. La combinación de los químicos de la presente invención de preferencia incluye el ácido carboxílico, y más de preferencia el ácido benzoico. Los compuestos de prolongación adecuados para su uso en la combinación de los químicos de la presente invención de preferencia incluyen compuestos de beta-dicarbonilo . Los compuestos de beta-dicarbonilo preferidos tienen la siguiente fórmula: O 0 Y - C - CHR - C - Y' en la cual R es hidrógeno, arilo o alquilo inferior, Y y Y' son arilo o -CXX'B, en donde X y X' son hidrógeno o halógeno y B es hidrógeno, halógeno o alquilo inferior. Las beta-dicetonas de esta estructura incluyen: 2, 4-pentanodiona, 1, 1 , 1, -trifluoro-2 , 4-pentanodiona, 1,1,1,5,5, 5 -hexafluoro-2, 4-pentanodiona, 2, 4-hexanodiona, 2, 4-heptanodiona, 5-metil-2 , 4-hexanodiona, 2 , 4 -octanodiona, 5, 5-dimetil-2 , 4-hexanodiona, 3-etil-2 , 4-pentanodiona, 2,4-decanodiona, 2 , 2-dimetil-3 , 5-nonanodiona, 3-metil-2,4-pentanodiona, 2 , 4-tridecanodiona, 1-1-ciclohexil-l, 3-butanodiona, 5 , 5-dimetil-l, 3-ciclohexanodiona, 1,3-ciclohexanodiona, 1-fenil-1 , 3 -butanodiona, 1 (4-bifenilo) -1 , 3 -butanodiona, 1-fenil-1 , 3 -pentanodiona, 3-benzil-2 , 4 -pentanodiona, l-fenil-5 , 5-dimetil-2 , 4-hexanodiona, l-fenil-2-butil-1, 3 -butanodiona, l-fenil-3- (2-metoxifenil) -1,3-propanodiona, 1- (4 -nitrofenil) -1 , 3 -butanodiona, 1- (2-furil) -1, 3 -butanodiona, 1- (tetrahidro-2 -furil) -1 , 3 -butanodiona y dibenzoilmetano. El compuesto de prolongación particularmente preferido es 2 , 4 -pentanodiona . Otra clase de compuestos de beta-dicarbonilo es la de esteres beta-ceto de la fórmula: O O I I I I Y - C - CHR - C - O - Y' en la cual R es hidrógeno, arilo o alquilo inferior, Y y Y' son arilo o -CXX'B, en donde X y X' son hidrógeno o halógeno y B es hidrógeno, halógeno o alquilo inferior. Los ejemplos típicos de estos esteres son acetoacetato de metilo, acetoacetato de etilo, acetoacetato de alfa-metil-etilo, etilacetoacetato de alfa-n-butilo, acetoacetato de alfa-secbutil-etilo, alfa-etil-metil-acetoacetato y alfa-etil-etil-acetoacetato . Otros compuestos de beta-dicarbonilo que son adecuados incluyen alfa-acetil-butirolactona, dimedona y 1 -hidroxiantraquinona . Otra clase de compuestos de prolongación adecuados es la de las alfa-hidroxi cetonas. Las alfa-hidroxi cetonas preferidas son las de la fórmula: OH O Y CH C Y' en donde Y e Y' son arilo o -CXX'B, en donde X y X' son hidrógeno o halógeno y B es hidrógeno, halógeno o alquilo inferior. Los ejemplos típicos de alfa-hidroxi cetonas de esta estructura incluyen acetofenona de alfa-hidroxi, benzoína y acetoína. Otra clase de compuestos que funciona como compuestos de prolongación, de acuerdo con esta invención, son las beta-hidroxi cetonas aromáticas fusionadas en las cuales el grupo hidroxilo está añadido a un carbono en un anillo adyacente, beta para el grupo ceto. Los ejemplos típicos de beta-hidroxi cetonas de este tipo incluyen naftazarin-l-hidroxi-9-fluoronona y 1-hidroxi-antraquinona . Todavía otra clase adecuada de compuestos de prolongación es la de los aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta hidroxi, en los cuales el grupo hidroxilo está añadido a un carbono en un anillo adyacente, beta hacia el nitrógeno. Los aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta-hidroxi preferidos son las 8-hidroxiquinolinas . Otros aromáticos fusionados de este tipo incluyen indol de 7-hidroxi-3-hidrógeno, 8-hidroxi quinoxalinas, 8-hidroxi quinazolinas, 8 -hidroxi cinnolinas, 4 -hidroxi fenantridinas, y 4 -hidroxi acridinas y 1 -hidroxi fenazinas. El contenido de sólidos del componente polimérico de la composición termofija adecuada para su uso en la presente invención por lo general varía en la escala de 30 por ciento en peso a 95 por ciento en peso, de preferencia en la escala de 60 por ciento en peso a 95 por ciento en peso y más de preferencia en la escala de 70 por ciento en peso a 95 por ciento en peso, todos los porcentajes en peso están basados en el peso total del componente polimérico. El componente polimérico de la composición termofija adecuada para su uso en la presente invención incluye un poliol orgánico que tiene al menos una funcionalidad de hidroxilo que resulta de la polimerización de una mezcla de monómero que contiene al menos un monómero de hidroxilo. La mezcla de monómero incluye en la escala de 5 a 90 por ciento en peso, de preferencia en la escala de 10 a 35 por ciento en peso y más de preferencia en la escala de 10 a 20 por ciento en peso de al menos un monómero de hidroxilo, todos los porcentajes en peso estando basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico. El peso molecular promedio en peso GPC del poliol es ajustado adecuadamente para proporcionar las propiedades de recubrimiento deseadas. El poliol de preferencia es provisto con un peso molecular promedio en peso GPC que varía en la escala de 3,000 a 100,000, de preferencia en la escala de 5,000 a 50,000, más de preferencia en la escala de 6,000 a 20,000. Si el peso molecular promedio en peso GPC del poliol es menor de 3,000, el recubrimiento resultante a partir de una composición termofija que contenga dicho un poliol sería muy suave, lo que daría como resultado una pérdida en cuanto a las propiedades del recubrimiento, tales como durabilidad, resistencia química y retención de brillantez. Si el peso molecular promedio en peso GPC del poliol excede de los 100,000, una composición termofija que incluya dicho un poliol tendría una viscosidad de trabajo inaceptablemente alta. La Tg del poliol, como se determina utilizando una ecuación Fox, típicamente varía en la escala de -40°C a 150°C..

Los ejemplos preferidos de los monómeros de hidroxilo incluyen acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 2 -hidroxipropilo, acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2 -hidroxipropilo, metacrilato de 2-hidroxibutilo, acrilato o metacrilato de 1 , 4-butanodiol , hidroxietil fumarato, butil hidroxietil maleato e hidroxietil-oxietil-metacrilato. Los monómeros que contienen hidrógeno activo más preferidos incluyen el metacrilato de 2 -hidroxipropilo o el metacrilato de 2 -hidroxietilo. El balance de la mezcla de monómero puede incluir una variedad de otros monómeros. Por ejemplo, acrilatos y metacrilatos de alquilo que contienen de 1 a 18 átomos de carbono, de preferencia de 4 a 10 átomos de carbono en la parte alquilo, tal como metil (met ) acrilato, etil (met) acrilato, propil (met) acrilato y butil (met) acrilato, metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de estearilo y metacrilato de isobornilo. Además de los acrilatos y metacrilatos, otros monómeros copolimerizables pueden ser copolimerizados con los monómeros que contienen hidrógeno activo que incluyen materiales etilénicamente insaturados, tales como hidrocarburos monoolefínicos y diolefínicos , hidrocarburos halogenados monoolefínicos y diolefínicos, esteres insaturados de ácidos orgánicos e inorgánicos, amidas y esteres de ácidos insaturados, nitrilos y ácidos insaturados. Los ejemplos de dichos monómeros incluyen estireno, 1 , 3 -butadieno, acrilonitrilo, estireno de alfa-metilo, cloroestireno de alfa-metilo, butirato de vinilo, acetato de vinilo, cloruro de alilo, benceno de divinilo, itaconato de dialilo, cianurato de trialilo, tolueno de vinilo y mezclas de éstos.

Con el propósito de regular el peso molecular del poliol que se ha formado, pueden utilizarse agentes de transferencia de cadena adecuados. Típicamente, entre más baja sea la cantidad del agente de transferencia de cadena usado, más alto será el peso molecular del poliol resultante, y viceversa. Así, para producir un poliol que tenga el peso molecular promedio en peso GPC en la escala deseada antes indicada, el agente de transferencia de cadena, en la escala de 1 a 20 por ciento, de preferencia en la escala de 2 a 10 y más de preferencia en la escala de 5 a 8 por ciento, es añadido a la mezcla de reacción típicamente antes de la iniciación del proceso de polimerización. Todos los porcentajes anteriores son porcentajes en peso, basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico. Sin embargo, la cantidad de un agente de transferencia necesitada para alcanzar un peso molecular particular puede ser estimada por el uso de la ecuación Mayo (ver, por ej . , páginas 226 a 233 del texto titulado Principies of Polymer i zation (Principios de polimerización) , segunda edición, por George Odian, publicada en 1981 por John Wiley & Sons, Inc.) Algunos de los agentes de transferencia de cadena adecuados incluyen el butil mercapto propionato; ácido propiónico iso octil mercapto; ácido propiónico 3 -mercapto; isooctil mercapto propionato; mercaptoacetato de etilo y tert -butilo; alquil -mercaptanos tales como etil -mercaptano, etil -mercaptano, hexil -mercaptano, n-dodecil -mercaptano, 1-dodecanotiol , terciari-dodecil-mercaptano, octil -mercaptano, tetradecil -mercaptano y hexadecil -mercaptano; o varias combinaciones de éstos. La viscosidad del componente polimérico típicamente varía en la escala de 100 cps a 15,000 cps, de preferencia en la escala de 100 cps a 10,000 cps y más de preferencia en la escala de 100 cps a 8,000 cps, toda la medición de la viscosidad es conducida a 25°C utilizando un eje no. 3 @ 12 rpm en el viscómetro Brookfield modelo LVTD-II suministrado por Brookfield Engineering Laboratoires INC., Stoughton, Massachusetts . La composición termofija adecuada para su uso en la presente invención de preferencia incluye un solvente. La cantidad del solvente en la composición por lo general varía en la escala de 5 por ciento a 40 por ciento, de preferencia en la escala de 5 por ciento a 20 por ciento y más de preferencia en la escala de 8 por ciento a 12 por ciento, todo en porcentajes de peso basados en el peso total de la composición termofija. El solvente de preferencia es añadido al componente polimérico. La pequeña cantidad de solvente típicamente es añadida para reducir la viscosidad de la mezcla para contenedor de la composición de la presente invención a menos de 1500 cps. El solvente puede ser añadido antes, durante o después de la polimerización de la mezcla de monómero dentro del poliol. Algunos de los solventes adecuados incluyen hidrocarburos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, solventes aromáticos Aromatic- 100™ y Aromatic -150™ comercializados por Exxon Corporation, Houston, Texas; alcoholes tales como etanol, iso-propanol , n-butanol, t-butanol y etilhexanol; esteres tales como acetato de etilo, acetato de propilo, acetato de butilo, acetato de isobutilo, esteres dibásicos, acetato de propileno glicol monometiléter, acetato de etileno glicol monometiléter y solventes de éster Exxate™ comercializados por Exxon Corporation, Houston, Texas. Otros solventes útiles incluyen cetonas tales como metil etil cetona, metil amil cetona, metil isobutil cetona, alcohol de diacetona, 2 , 4 -pentanodiona e isoforona; glicoles tales como propileno glicol y dietil glicol; glicol éteres tales como propileno glicol monometiléter, etileno glicol monometiléter, dipropileno glicol monometiléter, n-propoxipropanol , solventes clorados tales como cloruro de metileno, dicloruro de etileno, 1,1,1-tricloroetano, y percloroetileno; y solventes fluorados tales como benzotrifluoruro y p-clorobenzotrifluoruro . Pueden utilizarse varias combinaciones de solventes, tales como acetato de butilo y metil etil cetona o acetato de propileno-glicol-monometiléter y metil amil cetona o acetato de butilo y 2 , 4 -pentanodiona. La elección preferida es el acetato de butilo . El componente reticulante de isocianato adecuado para su uso en la presente invención es capaz de reaccionar con las funcionalidades hidroxilo del poliol. Por lo general, una cantidad equivalente molar del componente reticulante es mezclada con una cantidad equivalente molar del poliol para formar la mezcla en contenedor. De preferencia, el componente reticulante es mezclado con el componente polimérico en una proporción, expresada como un índice de las funcionalidades de isocianato (NCO) en el componente reticulante a las funcionalidades de hidroxilo (OH) del poliol, en la escala de 1.0 a 1.4, de preferencia en la escala de 1.0 a 1.25 y más de preferencia en la escala que varíe de 1.0 a 1.2. El índice en las escalas anteriores asegura que el grado suficiente de reactividad se mantiene entre los grupos reactivos sobre el componente reticulante y el componente polimérico. Si el índice cae por debajo del límite inferior de la escala anterior, el grado deseado de curado no ocurrirá, y si el índice excede el límite superior de las escalas anteriores, ocurrirá un reticulado excesivo, lo que dará como resultado un recubrimiento quebradizo que tenga poca adhesión y tenga tendencia a quebrarse y descarapelarse del substrato. Además, la presencia de isocianato excesivo en la composición da como resultado recubrimientos que tienen baja brillantez, de igual modo el isocianato en exceso tiende a reaccionar con la humedad en el aire para producir recubrimientos que tienen poca brillantez. Las funcionalidades de isocianato en el componente reticulante incluyen las proporcionadas por los diisocianatos alifáticos, tales como diisocianato de trimetileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de pentametileno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de octametileno, diisocianato de decametileno, butileno-1 , 2-diisocianato, butileno-1 , 3 -diisocianato, diisocianato de etilideno; diisocianatos cicloalifáticos tales como diisocianato de ciclohexileno, 4 , 4 ' -metileno-bis (ciclohexilisocianato) , diisocianato de 2 , 2 , 4-trimetilhexametileno, diisocianato de ácido dimer, 3-isocianatometil-3 , 5 , 5-trimetilciclohexil-isocianato; y diisocianatos aromáticos tales como diisocianato de 2, 4 -tolueno, diisocianatos de tolueno clorados, diisocianato de meta-fenileno, diisocianato de meta-fenileno clorado, diisocianato de ortofenileno, diisocianato de brominado-meta- fenileno, diisocianato de metaxilileno, diisocianato de para-xilileno, naftaleno-1 , 4-diisocianato, naftaleno-1 , 5-diisocianato, naftaleno-2 , 7-diisocianato, diisocianato de 4 ' 4-bifenileno, diisocianato de 3, 3 ' -dicloro-4,4 ' -bifenileno, diisocianato de 3 , 3 ' -dimetil-4 , 4 ' -bifenilo, diisocianato de 3 , 3 ' -dimetoxi-4 , 4 ' -bifenileno, diisocianato de 2 , 2 ' , 5 , 5 ' -tetrametil-4 , 4 ' bifentleno, diisocianato de 2 -nitro-4 , 4 ' -bifenileno, diisocianato de 3,3' -difenil -4, 4' -bifenileno, 4,4' -metileño-bis- (fenil isocianato), 4 , 4 ' -metileno-bis (2-metilfenil isocianato), 4 , 4 ' -isopropileno-bis (fenil isocianato) y diisocianato de fluoreno; triisocianatos tales como hexametileno-diisocianato-biurets, triisocianato de 4, 4', 4''-trifenilmetano y tolueno-2 , 4 , 6-triisocianato; isocianuratos tales como los que tienen base de diisocianato de hexametileno o 3-isocianatometil-3 , 5 , 5-trimetilciclohexil-isocianato; tetraisocianatos y mezclas de éstos. Los isocianatos particularmente útiles son los isocianatos alifático funcionales basados en disiocianato de hexametileno (HDI) . Algunos de los HDI comerciales incluyen Tolonato®HDT o Tolonato®HDT LV de Rhone-Poulenc Inc. (División de Química Orgánica) , Monmouth Junction, NJ o isocianato Desmodur®N-3300 o Desmodur®N-3390 de Bayer AG, Pittsburgh, PA. Si se desea, puede utilizarse el componente reticulante de isocianato en forma de un prepolímero. Por lo general, el poliol es reaccionado previamente con isocianato para formar un cuasi prepolímero terminado en polihidroxi o poliisocianato. Estos prepolímeros son usados por varias razones, tales como reducir el exoterma de la reacción de polimerización final, reducir la toxicidad de los isocianatos monoméricos o reducir la viscosidad de un poliol o isocianato particular reaccionándolo con un poliol o isocianato más líquido. Los prepolímeros terminados en poliisocianato son preparados reaccionando un isocianato con menos de una cantidad estoiquiométrica de un poliol. Si se desea, y dependiendo del uso pretendido de la composición, los componentes adicionales pueden ser añadidos ya sea al componente polimérico o al componente reticulante o a ambos. Estos componentes adicionales incluyen, pero no están limitados, a los siguientes materiales: 1. Aditivos tales como modificadores de reología, dispersantes, agentes humectantes, agentes de resbale, agentes que reducen el estropeo, desespumantes, plastificantes e inhibidores de corrosión; 2. Pigmentos, que incluyen pigmentos orgánicos tales como ftalato azul, ftalato verde y pigmentos inorgánicos, tales como dióxido de titanio; 3. Prolongadores tales como carbonato de calcio, talco, arcillas, sílices y silicatos; y 4. Rellenadores tales como microesferas poliméricas y de cristal, cuarzo y arena. Los siguientes componentes se preferencia son añadidos al componente polimérico. Debido a que las composiciones de esta invención son reactivas a temperatura ambiente, la composición total no debe ser mezclada junta hasta que esté lista para su uso. Por lo tanto, estas composiciones se mantienen como artículos de comercio en forma de composiciones en múltiples paquetes. Cada paquete de la composición en múltiples paquetes puede contener tantos químicos de la combinación de la presente invención como se desee, siempre y cuando el poliol y el componente reticulante se encuentren en paquetes separados, esto es, que el poliol esté es un paquete mientras el componente reticulante en otro paquete. Por ejemplo, un paquete puede contener el poliol, ácido carboxílico o sulfónico y el catalizador, y el otro paquete puede contener el poliisocianato y el compuesto de prolongación. En un sistema alternativo, el poliol, el catalizador, ácido carboxílico o sulfónico y el compuesto de prolongación pueden estar en un paquete, y el poliisocianato puede estar en el otro. El solvente puede estar en cualquier paquete o puede estar dividido en dos paquetes. En algunos casos, puede ser deseable proporcionar una composición de tres paquetes, por ejemplo, en el cual el primero de los paquetes sea una solución solvente del componente polimérico, el segundo paquete sea una solución solvente del componente reticulante y el tercer paquete sea la combinación de químicos de la presente invención. La combinación de químicos de la presente invención de preferencia es incluida en el componente polimérico de la composición termofija. De acuerdo con el método de esta invención para producir un recubrimiento en la superficie de un substrato, el componente polimérico de una composición de recubrimiento termofija es mezclado con el componente reticulante de la composición de recubrimiento para formar una mezcla para contenedor. La mezcla para contenedor incluye la combinación de químicos de la presente invención de acuerdo con los paquetes alternativos antes descritos. Una capa de la mezcla en contenedor es aplicada bajo condiciones ambientales sobre la superficie de un substrato, la cual al curarse da como resultado el recubrimiento.

La composición termofija, que incluye la combinación de los químicos de la presente invención, es particularmente adecuada para su uso en recubrimientos que van sobre una amplia variedad de superficies de substratos, tales como vidrio, metal, plásticos, madera, piel, telas tejidas y no tejidas, y papel. Debido a su naturaleza de durabilidad, el recubrimiento de la composición termofija, que incluye la combinación de los químicos de la presente invención, puede ser usado como señales para tráfico durables y de larga vida sobre superficies, incluyendo las señales para el camino que se reflej an. La composición termofija, que incluye la combinación de los químicos de la presente invención, puede hacerse espuma por medios convencionales tales como medios espumantes de gas inerte o de aire, para producir espumas que pueden ser aplicadas sobre una amplia variedad de superficies o pueden ser vaciadas o moldeadas por medios de moldeo o vaciado convencionales para producir artículos que tengan una configuración deseada.

Procedimientos de prueba Los siguientes procedimientos de prueba fueron usados para generar los datos listados en los ejemplos a continuación : 1. Tiempo de secado al tacto, medido en horas de acuerdo con el ASTM D-1640-83. 2. Viscosidad medida de acuerdo con el ASTM D 2196 (propiedades reológicas de materiales no Newtonianos por medio del viscómetro giratorio (Brookfield) ) .

Ejemplos Los siguientes ejemplos son ilustrativos de la invención, pero no significa que la limiten con sus detalles.

Los ejemplos comparativos 1 a 5 y el ejemplo 6 descritos en las tablas 1, 2 y 3, utilizaron poliol QR-1405® en 84 por ciento de sólidos suministrado por Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania, en un componente polimérico, e isocianato Desmodur®N-3300 suministrado por Bayer AG, Pittsburgh, Pennsylvania, como un componente reticulante, los cuales fueron mezclados en un índice de NCO/OH de 1.2 para formar una mezcla de contenedor. La tabla 1 a continuación describe las diversas combinaciones del compuesto metálico, ácido benzoico y compuesto de prolongación añadidas al componente polimérico antes de que el componente polimérico fuera mezclado con el componente reticulante.

Tabla 1 Comp. ácido benzoico Comp . ( ie metálico # prolongac: Lón @ Comp. ej . 1* 0.005 0 0 Comp. ej . 2* 0.0075 0 0 Comp. ej . 3* 0.01 0 1 . . 0 Comp. ej . 4* 0.01 0 2 , . 0 Comp. ej . 5* 0.0075 0.3 0 Ejemplo 6 0.0075 0.3 2 . . 0 Comp. metálico # significa el compuesto metálico (dilaurato de estaño de dibutilo) en porcentaje de peso, basado en el peso total de los sólidos del componente polimérico. Comp. de prolongación® significa el compuesto de prolongación (2,4-pentano-diona) en porcentaje de peso, basado en el peso total de los sólidos del componente polimérico. Ej.comp.* significa ejemplo comparativo. La viscosidad en centipoise de las mezclas para contenedor fue medida cada media hora. Los resultados se listan en la tabla 2 a continuación: Tabla 2 Tiempo en Comp. Comp. Comp. Comp. Comp. Ejemplo Horas ej .1* ej .2* ej .3* ej .4* ej .5* 6 0 90 90 90 90 90 90 0.5 105 153 105 102 120 90 1.0 130 190 137 119 120 100 1.5 190 167 145 140 110 2.0 227 168 200 120 1.5 120 3.0 130 3.5 130 4.0 140 1.5 5.0 170 .5 170 Ej . comp.* significa ejemplo comparativo. Las capas de estas diversas mezclas para contenedor fueron aplicadas con una barra de pintado sobre placas de acero, y el tiempo en horas de secado al tacto de las capas de las diversas mezclas para contenedor fue medido de acuerdo con el ASTM D-1640-83. La tabla 3 a continuación proporciona el tiempo de vida en recipiente, el tiempo en horas de secado al tacto y el índice calculado del tiempo de secado/vida en contenedor de las diversas mezclas para contenedor: Tabla 3 Ej .1* Ej .2* Ej.3* Ej .4* Ej.5* comp. comp. comp. comp. comp. Ejemplo 6 Vida en contenedor 1.5 1.0 2.0 2.0 2.5 5.5 en horas Tiempo en horas 7 7 5 5 5 4 de secado al tacto índice ** 0.21 0.14 0.4 0.4 0.5 1.375 Ej . comp.* significa ejemplo comparativo. índice ** significa el índice de vida en contenedor/tiempo de secado . La tabla 3 anterior ilustra el descubrimiento inesperado del solicitante. La mezcla para contenedor del ejemplo 6 tuvo un índice más grande de vida en contenedor/tiempo de secado que los índices de vida en contenedor/tiempo de secado de las mezclas para contenedor de los ejemplos comparativos 1, 2, 3, 4 y 5. Así, se observa que es la combinación de los tres químicos, es decir, el catalizador, el ácido carboxílico y el prolongador la que proporcionan a la mezcla para contenedor un índice incrementado de vida en contenedor/tiempo de secado en comparación con las otras combinaciones que no tuvieron la combinación de los químicos del ejemplo 6. Los ejemplos comparativos 7 a 9 y el ejemplo 10 descritos en las tablas 4,5 y 6, utilizaron QR-1281®poliol en 80 por ciento de sólidos suministrado por Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania en un componente polimérico, e isocianato Desmodur® N 3300 suministrado por Bayer AG, Pittsburgh, Pennsylvania, a manera de componente reticulante, los cuales fueron mezclados completamente en un índice de NCO/OH de 1.2 para formar una mezcla para contenedor. La tabla 4 a continuación describe las diversas combinaciones del compuesto metálico, ácido benzoico y compuesto de prolongación añadidas al componente polimérico antes de que el componente polimérico fuera mezclado con el componente reticulante.

Tabla 4 Comp. ácido Comp . de Metal:ico # benzoico prolongación @ Ej . comp . 7* 0.01 0 0 Ej . com . 8* 0.01 0.3 0 Ej . comp . 9* 0.01 0 2.0 Ejemplo 10 0.01 0.3 2.0 Comp. metálico # significa compuesto metálico (dialurato de estaño de dibutilo) de porcentaje en peso, basado en el peso total de los sólidos del componente polimérico.

Comp. de prolongación® significa compuesto de prolongación (2,4 pentano diona) de porcentaje en peso, basado en el peso total de los sólidos del componente polimérico. Ej . comp.* significa ejemplo comparativo. La viscosidad en centipoise de las mezclas para contenedor fue medida cada media hora. Los resultados se listan en la tabla 5 a continuación: Tabla 5 Tiempo Ej . Ej . Ej . Ejemplo 10 en horas comp .7 * comp .8* comp .9 * 0 255 255 263 247 0.5 274 270 288 270 1.0 297 296 312 289 1.5 329 331 347 316 2.0 365 362 361 348 2.5 3.0 3.5 4.0 517 523 474 452 4.5 574 620 519 499 Ej.comp.* significa ejemplo comparativo, Las capas de estas diversas mezclas para contenedor fueron aplicadas con una barra de pintado sobre placas de acero, y el tiempo en horas de secado al tacto de las capas de las diversas mezclas para contenedor fue medido de acuerdo con el ASTM D-1640-83. La tabla 6 a continuación proporciona la vida en contenedor, tiempo en horas de secado al tacto y el índice calculado de la vida en contenedor/tiempo de secado de las diversas mezclas para contenedor: Tabla 6 Ej . Ej . Ej . Ejemplo 10 Comp .7* comp .8* comp .9* Vida en contene- 4.0 4.0 4.5 4.5 dor en horas Tiempo en horas 7 4 7 4 de secado al tacto índice ** 0.57 1.0 0.64 1.13 Ej.comp.* significa ejemplo comparativo. índice ** significa índice de vida en contenedor/tiempo de secado .

La tabla 6 anterior, ilustra el descubrimiento inesperado del solicitante. La mezcla para contenedor del ejemplo 10 tuvo un índice mayor de vida en contenedor/tiempo de secado que los índices de vida en contenedor/tiempo de secado de las mezclas para contenedor de los ejemplos comparativos 7, 8 y 9. Así, se observa que fue la combinación de estos tres químicos, es decir, el catalizador, el ácido carboxílico y el prolongador la que hizo que la mezcla para contenedor tuviera un índice incrementado de vida en contenedor/tiempo de secado en comparación con las otras combinaciones, las cuales no tuvieron la combinación de químicos del ejemplo 10.

Claims (10)

1. Reivindicaciones 1. Una combinación de químicos para incrementar el índice de vida en contenedor/tiempo de secado de una composición termofija, que comprende un catalizador en una escala de 0.001 a 2.0 por ciento, ácido carboxílico o sulfónico en la escala de 0.05 a 2 por ciento, y en la escala de 1 a 10 por ciento un compuesto de prolongación seleccionado de (a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) alfa-hidroxi cetonas, (c) beta-hidroxi cetonas aromáticas fusionadas, (d) aromáticos fusionados de nitrógeno herocíclico de beta hidroxi y (e) varias combinaciones de los mismos, todos los porcentajes estando en porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico de dicha composición termofija .
2. 2. La combinación de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho catalizador es dilaurato de estaño de butilo.
3. 3. La combinación de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho ácido carboxílico es seleccionado del grupo que consiste en ácidos acético, propiónico, acrílico, fenilacético, benzoico, p-metilbenzoico, p-nitrobenzoico, p-clorobenzoico, p-metoxibenzoico, y varias combinaciones de éstos .
4. 4. La combinación de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho ácido sulfónico es seleccionado del grupo que consiste en ácidos p-toluenosulfónico, metanosulfónico, benzenosulfónico, y varias combinaciones de éstos.
5. 5. Una composición termofija que contiene la combinación de los químicos de la reivindicación 1.
6. 6. Un substrato cubierto con una mezcla para contenedor de la composición termofija de acuerdo con la reivindicación 5.
7. 7. Un método para incrementar el índice de vida en contenedor/tiempo de secado de una composición termofija, que comprende mezclar con dicha composición termofija una combinación de químicos que comprende un catalizador en la escala de 0.001 a 2.0 por ciento, ácido carboxílico o sulfónico en la escala de 0.05 a 2 por ciento, y en la escala de 1 a 10 por ciento un compuesto de prolongación seleccionado de (a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) cetonas de alfa-hidroxi, (c) cetonas de beta-hidroxi aromáticas fusionadas, (d) aromáticos fusionados de nitrógeno heterocícliclo de beta-hidroxi y (e) varias combinaciones de éstos, todos los porcentajes siendo en porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos del componente polimérico de dicha composición termofija.
8. 8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicha combinación de químicos es añadida a dicho componente polimérico de dicha composición termofija.
9. 9. Un método para producir un recubrimiento en la superficie de un substrato, que comprende: mezclar un componente polimérico de una composición termofija con un componente reticulante de dicha composición para formar una mezcla para contenedor, en donde dicha mezcla para contenedor incluye una combinación de químicos que comprende un catalizador en la escala de 0.001 a 2.0 por ciento, ácido carboxílico o sulfónico en la escala de 0.05 a 2 por ciento, y en la escala de 1 a 10 por ciento de un compuesto de prolongación seleccionado de (a) compuestos de beta-dicarbonilo, (b) alfa-hidroxi cetonas, (c) beta-hidroxi cetonas aromáticas fusionadas, (d) aromáticos fusionados de nitrógeno heterocíclico de beta-hidroxi y (e) varias combinaciones de éstos, todos los porcentajes siendo en porcentajes en peso basados en el peso total de dichos sólidos del componente polimérico de dicha composición termofija; aplicar una capa de dicha mezcla para contenedor en la superficie de dicho substrato; y curar dicha capa para formar dicho recubrimiento en dicha superficie .
10. 10. Un recubrimiento en la superficie de un substrato, producido de acuerdo con el método de la reivindicación 9.