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MX2007001794A - Composiciones de revestimiento con dioles sililados - Google Patents

Composiciones de revestimiento con dioles sililados

Info

Publication number
MX2007001794A
MX2007001794A MXMX/A/2007/001794A MX2007001794A MX2007001794A MX 2007001794 A MX2007001794 A MX 2007001794A MX 2007001794 A MX2007001794 A MX 2007001794A MX 2007001794 A MX2007001794 A MX 2007001794A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
functionality
coating composition
compound
curable coating
composition according
Prior art date
Application number
MXMX/A/2007/001794A
Other languages
English (en)
Inventor
Ramesh Swaminathan
Grandhee Sunitha
Original Assignee
Basf Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Corporation filed Critical Basf Corporation
Publication of MX2007001794A publication Critical patent/MX2007001794A/es

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Abstract

Una composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo dos tipos de funcionalidad, funcionalidad A y funcionalidad B, que reaccionan en curar el revestimiento, (b) un segundo material teniendo funcionalidad C que reacciona con funcionalidad A en curar el revestimiento, y (c) un entrelazador teniendo una pluralidad de grupos funcionales D que reaccionan por lo menos con funcionalidad B en curar el revestimiento. Los grupos funcionales D también pueden reaccionar con funcionalidad C y/o con un grupo funcional formado como un resultado de la reacción de funcionalidad C con funcionalidad A. La composición de revestimiento curable se aplica a un sustrato y se cura bajo condiciones apropiadas para reacciones de las funcionalidades A, B, C y D.

Description

COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO CON DIOLES SILILADOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a composiciones de revestimiento termoendurecible, materiales para las mismas, y métodos de hacer y usar dichas composiciones de revestimiento.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se usan ampliamente composiciones de revestimiento curables, o termoendurecibles, en la técnica de revestimientos, en particular para capas de acabado en la industria de revestimientos automotrices e industriales. Los revestimientos mixtos de color más claro proveen capas de acabado con brillo excepcional, profundidad de color, distinción de imagen, y efectos metálicos especiales. La industria automotriz ha hecho uso extensivo de estos revestimientos para carrocerías automotrices. Un revestimiento de capa de acabado debe ser durable para mantener su apariencia y proveer protección bajo condiciones de servicio durante la vida útil del artículo revestido. Los revestimientos de capa de acabado para vehículos automotrices, por ejemplo, se exponen típicamente a todo tipo de clima, rayos ultravioleta del sol, abrasiones de grava arrojada al conducir o de artículos puestos en el carro al estacionarse, y otras condiciones que pueden degradar el revestimiento. Por algún tiempo, los investigadores han dirigido sus esfuerzos a proveer revestimientos con mayor resistencia a ataque ambiental. "Ataque ambiental" es un término aplicado a una clase de degradación de exposición que se caracteriza por manchas o marcas o en el acabado del revestimiento que a menudo no se puede quitar. Las composiciones de revestimiento curables utilizando resinas carbamato funcionales se describen, por ejemplo, en las patentes de E.U.A. Nos. 5,693,724, 5,693,723, 5,639,828, 5,512,639, 5,508,379, 5,451,656, 5,356,669, 5,336,566 y 5,532,061, cada una de las cuales se incorpora a la presente por referencia. Estas composiciones de revestimiento pueden proveer mejoras significativas en resistencia a ataque ambiental sobre otras composiciones de revestimiento, tales como composiciones de revestimiento acrílicas hidroxi funcionales/de melamina. Por el otro lado, las resinas carbamato funcionales tienden a requerir más solvente orgánico para lograr viscosidad aceptable para aplicación y nivelación de la película aplicada para obtener suavidad deseada. Los revestimientos con cantidades mayores de solvente orgánico producen emisiones más reguladas durante la aplicación. Los revestimientos con polímeros acrílicos curados usando poliisocianato bloqueado también pueden proveer resistencia excelente a ataque ambiental en revestimientos curados, pero estos revestimientos no tienen la resistencia deseada a rayones y mar. Los revestimientos con polímeros hidroxilo funcionales curados usando aminoplastos se pueden formular a sólidos mayores y curados a temperaturas menores relativas a las otras composiciones mencionadas, pero no proveen la resistencia a ataque ambiental o resistencia a rayones y mar de los otros revestimientos. Se han usado otras q u ímicas de revestimiento, pero éstas también tienen desventajas, tales como propiedades de clima pobres o alto conten ido orgánico volátil [VOC]. Sería ventajoso tener una composición de revestimiento que podría proveer resistencia a ataque ambiental deseada y resistencia mejorada a rayones y mar sin aumentar dramáticamente la viscosidad de la composición de revestim iento.
BREVE DESC RI PCIÓN DE LA I NVENCIÓN La presente invención provee una composición de revestimiento cura ble que comprende (a) u n compuesto teniendo dos tipos de funcionalidad , funcionalidad A y funcionalidad B, que reaccionan en curar el revestim iento , (b) un seg undo material teniendo funcionalidad C que reacciona con la funcionalidad A en curar el revestimiento, y (c) un entrelazador teniendo una pluralidad de grupos funcionales D que reaccionan al menos con la funcionalidad B en curar el revestim iento. Los grupos funcionales D también pueden reaccionar con la funcionalidad C y/o con un grupo funcionalidad formado como un resultado de la reacción de la funcionalidad C con ( la funcionalidad A. La composición de revestimiento curable se aplica a un sustrato y curada bajo condiciones apropiadas para reacciones de las funcional idades A, B, C y D . Las condiciones se pueden ajustar para la cura o durante la cura para promover reacciones secuenciales (es decir, reacción de una de las funcionalidades A o B sustancialmente antes de la otra) . Dependiendo de las reactividades de los grupos funcionales, algunos de ellos se pueden bloquear para reducir viscosidad acumulada durante el almacenamiento así como para controlar la dirección de la reacción durante la cura . Como se usa en esta descripción de la presente invención , "compuesto" se usa pa ra referir a un material que es monomérico; es decir, un material que no es un oligómero o un pol ímero. "Material" se usa en un sentido más general para incluir compuestos, oligómeros y pol ímeros . En una modalidad , la composición de revestim iento curable comprende (a) un com puesto teniendo ácido carboxílico y funcionalidad de ca rbamato, (b) un materia l teniendo funcionalidad de epóxido, y (c) un entrelazador de aminoplasto. E n una segunda modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de éter de sililo , (b) un materia l teniendo funcionalidad de amina primaria y/o secundaria, y (c) un entrelazador hidroxilo funcional . En una tercera modalidad , la composición de revestimiento curable com prende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato y funcional idad de éter de sil ilo , (b) un material teniendo funcionalidad de hidroxilo secundario, y (c) un entreíazador teniendo funcionalidad de hidroxilo primario . En una cuarta modalidad , la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de hidroxilo y funcionalidad de éter de sililo, (b) un material teniendo funcionalidad de isocianato , y (c) un entreíazador hidroxilo funcional.
En una quinta modalidad , la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de epóxido y funcionalidad de carbamato , (b) un material teniendo funcionalidad de ácido carboxílico , y (c) un entreíazador de a m i noplasto. En una sexta modalidad , la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funciona lidad de alcoxia lquil amino y funcionalidad de carbamato, (b) un material teniendo funcionalidad de hidroxilo, y (c) un entreíazador de a m inoplasto . En una séptima modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de carbamato, (b) un materia l teniendo funcionalidad de hidroxilo, y (c) un entreíazador de aminoplasto. En una octava modalidad , la composición de revestim iento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato e instauración etilénica , (b) un material teniendo funcionalidad de hidroxi lo, y (c) un entreíazador etilénicamente insaturado con un fotocatalizador. Esta composición se cura con calor y radiación actinica. Un aminoplasto para los propósitos de la invención es un material obtenido por la reacción de un nitrógeno activado con un aldehido de peso molecular menor formando un grupo alquilo), opcionalmente reaccionado además con un alcohol (de preferencia un mono-alcohol con uno o más átomos de carbono) para formar un grupo éter. Un grupo carbamato tiene una estructura en donde R es H o alquilo. Preferiblemente, R es H o alquilo de 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono, y más preferible, R es H. La invención también provee un método de revestir un sustrato incluyendo los pasos de aplicar una composición de revestimiento de la invención y curar la capa aplicada de la composición de revestimiento y un sustrato revestido formado por el método. "Un" y "uno" como se usan en la presente indican "por lo menos uno" del articulo está presente; una pluralidad de dichos artículos puede estar presente, cuando sea posible. "Aproximadamente" cuando se aplica a valores indica que la calculación o la medición permite alguna ligera imprecisión en el valor (con algún acercamiento a exactitud en el valor; aproximada o razonablemente cercano al valor; casi). Si, por alguna razón, la imprecisión provista por "aproximadamente" de lo contrario no se entiende en la técnica con este sign ificado ordinario, entonces "aproximadamente" como se usa en la presente indica una posible variación de hasta 5% en el valor.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALI DADES PRE FERI DAS La siguiente descripción de la(s) modalidad(es) preferida(s) es meramente ejempla r en natura leza y en ninguna manera debe limitar la invención , su aplicación o usos. La composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad A y funcionalidad B que reaccionan en curar el revestim iento, (b) un segundo material teniendo funcionalidad C que reacciona con la funcionalidad A en curar el revestim iento , y (c) u n entrelazador teniendo una plura lidad de grupos funcionales D que reaccionan al menos con la funcionalidad B en curar el revestimiento. Los grupos funcionales D también pueden reaccionar con la funcronalidad C y/o con un grupo funcional formado com o un resultado de la reacción de la funcionalidad C con la funcionalidad A. El com puesto (a) tiene al menos u n grupo de funciona lidad A y al menos un grupo de funcionalidad B , pero puede tener una pluralidad de g rupos de funcional idad A y/o funcionalidad B . El compuesto (a) se puede formar en general al usar un compuesto de partida teniendo u na de las funcionalidades y convirtiendo parcialmente esa fu ncionalidad en la otra funcional idad a l hacer reaccionar un com puesto de partida con una combinación de un compuesto que provea una funcionalidad y un compuesto que provea la otra funcionalidad . Si las dos funcionalidades son reactivas entre sí , entonces una de las funcionalidades debe protegerse con un grupo bloqueador. El material (b) puede ser un compuesto, un oligómero, o un pol ímero. Un com puesto teniendo la funcionalidad deseada C puede estar comercialmente disponible , o se puede preparar por la reacción de un primer compuesto con un segundo compuesto que produce la funcionalidad deseada C. Cuando el material (b) es un compuesto, tiene de preferencia al menos 2 , más preferible de 2 a aproximadamente 20, todavía más preferible de 2 a aproximadamente 8 , y aún en una modalidad más preferible de alrededor de 2 a a proximadamente 4 , y en otra modalidad de preferencia 3 grupos funcionales C . Un oligómero o pol ímero teniendo la funcionalidad deseada C se puede preparar por polimerización de un monómero teniendo el grupo funcional deseado C o al determinar la aducción del polímero u oligómero después de la polimerización para producir grupos funcionales C . Por ejemplo y s in lim itación , los materiales polimerizados (b) pueden ser polímeros acrílicos, pol ímeros de poliuretano, pol ímeros de poliéster, poliésteres de estrella , epoxies y poliéteres. El entrelazador (c) debe tener una pluralidad de grupos funcionales D. E l entrelazador (c) tiene de preferencia de 2 a 20, m ás preferible de 2 a 8 , todavía más preferible de 2 a 6, y aún más preferible de 2 a 4 grupos funcionales O para la reacción con el compuesto (a) . La composición de revestimiento curable se puede aplicar en una capa de revestimiento a un sustrato y después se cura. Las condiciones de curación son apropiadas para la reacción de los grupos funcionales A, B, C y D. Las condiciones de curación se ajustan para promover reacciones sustanctalmente secuenciales de una de las funcionalidades del compuesto (a), de modo que al inicio de la curación sólo una de las funcional idades está reaccionando. La capa de revestimiento aplicada se cura para producir un sustrato revestido . En una modalid ad , la composición de revestimiento curable comprende (a) un com puesto teniendo ácido carboxllico y funcionalidad de carbamato , (b) un material teniendo funcionalidad de epóxido y (c) un entrelazador de aminoplasto . En esta modalidad , el compuesto (a) tiene grupos ácido carbox llico y carbamato. El compuesto teniendo grupos ácido y carbamato puede tener un grupo ácido por 0.5 a 1 .5 grupos carbamato, en promedio , pero se prefiere que el compuesto tenga sustanctalmente aproximadamente el mismo peso equivalente de ácido y peso equivalente de carbamato. El compuesto de preferencia es monomérico y tiene al menos un peso molecular de 1 1 9 y hasta aproxi madamente 40 átomos de carbono. En ciertas modalidades , el compuesto tiene un grupo carbamato y un grupo ácido, pero en otras modalidades el com puesto tiene más de u n grupo carbamato, más de un grupo ácido, o más de un grupo ácido y más de un grupo carbamato. En particular, el compuesto teniendo grupos ácido y carbamato puede ser un producto de reacción de un compuesto anhídrido de ácido carboxílico y un hidroxialquil carbamato. Ejemplos de compuestos anhídridos adecuados incluyen, sin limitación, anhídrido ftálico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido succínico, anhídrido glutámico, anhídrido dimetil succínico, anhídrido maieico, anhídrido trimelíticc, anhídrido piromelítico, anhídrido hexahidroftálico, y anhídrido metil.hexahidroftálico. Ejemplos de compuestos de hidroxialquil carbamato adecuados incluyen, sin limitación, hidroxietil carbamato, hidroxipropil carbamato, hidroxibutil carbamato, y un compuesto de beta-hidroxi carbamato derivado de éster de glicidil carbonato de ácido neodecanoico y amoniaco. La reacción de abertura de anillo de un anhídrido y el hidroxi carbamato conduce a un monómero con al menos un ácido carboxílico t un grupo carbamato. El material (b) teniendo funcionalidad de epóxido puede ser un compuesto, un oligómero, o un polímero teniendo por lo menos, de preferencia una pluralidad de grupos epóxido. Ejemplos de compuestos teniendo funcionalidad de epóxido incluyen, sin limitación, éteres de epóxido de alcoholes y polioles y ásteres de epóxido de ácidos monocarboxílicos, ácidos policarboxílicos, y polímeros poliacrílicos hechos con glicidil metacrilato u otros monómeros polimerizables de adición glicidil funcionales.
Ejemplos de oligómeros adecuados teniendo funcionalidad de epóxido son éteres de bisfenol diglicidilo, éter de trimetilolpropano triglicidilo, éteres de pentaeritritol tetraglicidilo, y triglicidilisocianurato (también conocido como TGIC). Ejemplos de polímeros adecuados incluyen, sin limitación, polímeros acrílicos epóxido funcionales, polímeros de poliéster epóxido funcionales y poliuretanos epóxido funcionales. El polímero epóxido funcional de preferencia tiene un peso equivalente de epóxido de alrededor de 300 a aproximadamente 1500. El polímero acrílico se puede producir al copolimerizar una cantidad apropiada de un monómero(s) de grupo glicidilo, por ejemplo al copolimerizar uno o más de los monómeros glicidil acrilato, glicidil metacrilato, o éter de alil glicidilo. El poliéster o poliuretano con funcionalidad de epóxido se puede producir al hacer reaccionar un poliéster o poliuretano con funcionalidad de hidroxilo o ácido con epiclorhidrina. Los polímeros acrílicos se pueden polimerizar usando uno o más comonómeros adicionales. Ejemplos de dichos comonómeros incluyen, sin limitación, ésteres de ácidos monocarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados conteniendo 3 a 5 átomos de carbono tales como ácidos acrílico, metacrílico y crotónico y de ácidos dicarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados conteniendo 4 a 6 átomos de carbono; ésteres de vinilo, éteres de vinilo, vinil cetonas, y compuestos de vinilo aromáticos o heterocíclicos alifáticos. Ejemplos representativos de ésteres adecuados de ácidos acrílico, metacrílico o crotónico incluyen, sin limitación, aquellos ésteres de la reacción con alcoholes alifáticos y cicloalifáticos saturados que contienen 1 a 20 átomos de carbono, tales como metil, etil, propil, isopropil, n-butil, isobutil, ter-butil, 2-etilhexil, laurel, estearil, ciclohexil, trimetilciclohexil, tetrahidrofurfurtl, estearil, sulfoetil e isobornil acrilatos, metacrilatos y crotonatos. Ejemplos representativos de otros monómeros polimerizables etilénicamente insaturados incluyen, sin limitación, dichos compuestos como ésteres fumárico, maleico e itacónico de dialquilo, preparados con alcoholes tales como metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol y ter-butanol. Ejemplos representativos de monómeros de vinilo copolimerizables incluyen, sin limitación, dichos compuestos como vinil acetato, vinil propionato, éteres de vinilo tales como éter de vinil etilo, haluros de vinilo y vinilideno, y vinil etil cetona. Ejemplos representativos de compuestos de vinilo aromáticos o heterocíclicos alifáticos incluyen, sin limitación, dichos compuestos como estireno, alfa-metil estireno, vinil tolueno, ter-butil estireno y 2-vinil pirrolidona. Los comonómeros se pueden usar en cualquier combinación. Se deben evitar monómeros que sean reactivos con grupos epóxido bajo las condiciones de polimerización. Los polímeros acrílicos se pueden preparar usando técnicas convencionales, tales como al calentar los monómeros en presencia de un agente iniciador de polimerización y opcionalmente agentes de transferencia de cadena. La polimerización de preferencia se lleva a cabo en solución, aunque también es posible polimerizar el polímero acrflico en volumen. Los solventes de polimerización adecuados incluyen, sin limitación, ésteres, cetonas, éteres de monoalquilo de etilen glicol y éteres de monoalquilo de propilen glicol, alcoholes, e hidrocarburos aromáticos. Los iniciadores típicos son peróxidos orgánicos tales como peróxidos de dialquilo tales como peróxido de di-t-butilo, peroxiésteres, peróxidos de diacilo, hidroperóxidos tales como hidroperóxido de t-butilo, y peroxicetales; compuestos azo tales como 2,2'-azobis(2-metilbutanonitrilo) y 1 , 1 '-azobis(ciclohexano-carbonitrilo); y combinaciones de estos. Los agentes de transferencia de cadena típicos son mercaptanos tales como mercaptano de octilo, mercaptano de n- o ter-dodecilo; compuestos halogenados, ácido tiosalicílico, ácido mercaptoacéico, mercaptoetanol, y alfa-metil estireno dimérico. Eí solvente o mezcla de solvente por lo general se calienta a la temperatura de reacción y los monómeros e iniciador(es) y opcionalmente agente(s) de transferencia de cadena se agregan a una velocidad controlada sobre un periodo de tiempo, típicamente de alrededor de dor a aproximadamente seis horas. La reacción de polimerización usualmente se lleva a cabo a temperaturas de alrededor de 20eC a aproximadamente 200°C. La reacción se puede hacer de manera conveniente a la temperatura a la que el solvente o mezclas de solvente refluye, aunque con control propio se puede mantener una temperatura debajo del reflujo. El iniciador se debe elegir para igualar la temperatura a la que la reacción se lleva a cabo, de modo que la vida media del iniciador a esa temperatura de preferencia debe ser no más de aproximadamente treinta minutos, más preferible no más de aproximadamente cinco minutos. Se puede agregar solvente adicional concurrentemente. La mezcla usualmente se mantiene a la temperatura de reacción después de completar las adiciones durante un periodo de tiempo para completar la polimerización . Opcionalmente, se puede agregar in iciador adiciona l para asegurar conversión completa de monómeros a polímero. Los pol ímeros acrílicos, de poliéster y poliuretano deben tener un peso molecula r de peso promedio de al menos aproximadamente 500, más preferible de al menos aproximadamente 3000, más preferible por lo menos aproximadamente 3500 y en particular de preferencia al menos aproximadamente 4000. El peso molecular de peso promedio se puede determ inar por cromatografía de permeación sobre gel usando poliestireno estándar. Además , el peso molecular de peso promedio es de preferencia de hasta aproximadamente 7000, más preferible hasta aproximadamente 5000 , y todavía más preferible hasta aproximadamente 4500. Aunque es posible una amplia escala de relaciones de peso para formular con las combinaciones de los materiales (a) , (b) y (c), ciertas modalidades pueden incluir de alrededor de 1 a aproxi madamente 1 0 partes en peso de material (a) , de alrededor de 3 a aproximadamente 20 partes en peso de material (b) , y de alrededor de 0.5 a aproxim adamente 3 partes en peso de material (c) . Las relacio nes se pueden ajustar con base en los pesos equivalentes de los materiales individuales y el grado al que se desea para que procedan las reacciones, así como el grado de cura deseado. La composición además puede incluir un material de ácido graso para flexibilidad aumentada de la película de pintura curada. La composición de revestimiento de la primera modalidad también incluye un entrelazador reactivo con el polímero acrílico. Un aminoplasto para los propósitos de la invención es un material obtenido por la reacción de un nitrógeno activado con un aldehido de peso molecular menor, opcionalmente reaccionado además con un alcohol (de preferencia un mono-alcohol con uno a cuatro átomos de carbono) para formar un grupo éter. Ejemplos preferidos de nitrógenos activados son aminas activadas tales como melamina, benzoguanamina, ciclohexilcarboguanamina, y acetoguanamina; ureas, incluyendo urea, tiourea, etilenurea, dihidroxietilenurea, y guanilurea; glicoluril; amidas, tales como diciandiamida; y compuestos carbamato funcionales teniendo al menos un grupo carbamato primario o at menos dos grupos carbamato secundarios. El nitrógeno activado se hace reaccionar con un aldehido de peso molecular menor. El aldehido se puede seleccionar a partir de formaldehído, acetaldehído, crotonaldehído, benzoaldehído, u otros aldehidos usados en hacer resinas de aminoplasto, aunque se prefieren formaldehído y acetaldehído, en espacial formaldehído. Los grupos de nitrógeno activado son por lo menos parcialmente alquiloiados con el aldehido, y pueden ser completamente alquiloiados; de preferencia, los grupos de nitrógeno activado son completamente alquilolados. La reacción se puede catalizar por un ácido, por ejemplo, como se enseña en la patente de E.U.A. No. 3,082,180, los contenidos de la cual se incorporan a la presente por referencia. Los grupos alquilo! formados por la reacción del nitrógeno activado con aldehido pueden ser parcial o completamente eterificados con uno o más alcoholes monofuncionales. Ejemplos adecuados de los alcoholes monofuncionales incluyen, sin limitación, alcohol de metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, ter-butilo, alcohol bencílico, y así sucesivamente. Se prefieren alcoholes monofuncionales teniendo uno a cuatro átomos de carbono y mezclas de estos. La eterificación se puede llevar a cabo, por ejemplo, por los procesos descritos en las patentes de E.U.A. Nos. 4,105,708 y 4,293,692, las descripciones de las cuales se incorporan a la presente por referencia. Se prefiere para que el aminoplasto sea por lo menos parcialmente eterificado, y en especial preferido que el aminoplasto sea completamente eterificado. Los compuestos preferidos tienen una pluralidad de grupos metilol y/o metilol eterificado, que pueden estar presentes en cualquier combinación y junto con hidrógenos de nitrógeno no sustituido. Las resinas de melamina completamente eterificada-formaldehído son particularmente preferidas, por ejemplo y sin limitación, hexametoximetil melamina. En una segunda modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de éter de sililo, (b) un material teniendo funcionalidad de amina primaria y/o secundaria, y (c) un entrelazador hidroxil funcional. El compuesto (a) teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de éter puede ser, por ejemplo, isocianatopropiltrimetoxisilano. El material (b) teniendo funcionalidad de amina primaria y/o secundaria puede ser un compuesto, o un polímero teniendo por lo menos uno, de preferencia una pluralidad de dichos grupos amina teniendo hidrógenos activos. Ejemplos de compuestos teniendo funcionalidad de amina primara y/o secundaría incluyen, sin limitación, dietilen triamina, triaminoalcanos (C8, C9, C10, etc., todos primarios, varios isómeros), diamina de isoforona, y 1,4-diaminociclohexano. Ejemplos de oligómeros adecuados teniendo funcionalidad de amina primaria y/o secundaria son trietilentetramina, oligómeros de mutilen dianilina (oligómeros de MDA), y compuestos dendriméricos hechos de hacer reaccionar dietilen triamina protegida con isocianuratos seguido al quitar la protección. Ejemplos de polímeros adecuados incluyen, sin limitación, polímeros acrílicos amina primaria y/o secundaria funcionales. El polímero amina funcional tiene de preferencia un peso equivalente de alrededor de 300 a aproximadamente 1500. El polímero acrílico se puede producir al copolimerizar una cantidad apropiada de un monómero(s) conteniendo grupo amina primaria y/o secundaria con uno o más monómeros polimerizables de adición. Ejemplos de entrelazadores hidroxilo funcionales adecuados (c) incluyen, sin limitación, trioles como gliceroles, tetroles como pentaeritritoles, polímeros acrílicos hidroxi funcionales. En una tercera modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de éter de sililo, (b) un material teniendo funcionalidad de hidroxilo secundario, y (c) un entrelazador teniendo funcionalidad de hidroxilo primario. Los compuestos (a) teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de éter de sililo ya se han descrito. El material (b) teniendo funcionalidad de hidroxilo secundario puede ser un compuesto, un oligómero, o un polímero teniendo por lo menos uno, de preferencia una pluralidad de dichos grupos hidroxilo secundario. Ejemplos de compuestos teniendo grupos hidroxilo secundario incluyen, sin limitación, 2,3-butanodiol, 2,3-pentanodiol, 2,4-pentanodiol, 2,3,4-pentanotriol, 2,3,4-, y 2,3,5-hexanotrioles. Ejemplos do oligómeros adecuados teniendo funcionalidad de hidroxilo secundario son mono-, di-, tri- y tetra-sacáridos. Ejemplos de polímeros adecuados incluyen, sin limitación, polímeros acrílicos hidroxilo secundario funcionales hechos con hidroxipropil acrilato o metacrilato. El polímero hidroxilo secundario funcional de preferencia tiene un peso equivalente de alrededor de 300 a aproximadamente 1500. El polímero acrílico se puede producir al copolimerizar una cantidad apropiada de monómero(s) conteniendo grupo hidroxilo secundario, por ejemplo, al copolimerizar con uno o más monómeros tales como metil metacrilato, butil metacrilato y estireno. Ejemplos de entrelazadores hidroxilo primario funcionales adecuados (c) incluyen, sin limitación, pentaeritritol, polioles de poliéster de estrella, polioles dendriméricos de ácido dimetilolpropiónico o de trimetilolpropano, y ácido dimetilpropiónico. En una cuarta modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de hidroxilo o amino y funcionalidad de éter de sililo, (b) un material teniendo funcionalidad de isocianato, y (c) un entrelazador teniendo funcionalidad de hidroxilo. Los compuestos (a) teniendo funcionalidad de hidroxilo o amino y funcionalidad de éter de sililo incluyen, sin limitación, bis(2-hidroxieltil)-3-aminopropil-trietoxisilano, hidroximetiltrietoxisilano, 4-aminobutiltrietoxisilano, 3-aminopropiltrimetoxisilano, N-(2-amino-etil)-3-aminopropilmetil-dimetoxisilano y aminofeniltrimetoxisilano. El material (b) teniendo funcionalidad de isocianato puede ser un compuesto, un oligómero, o un polímero teniendo por lo menos uno, de preferencia una pluralidad de grupos isocianato. Ejemplos de compuestos y oligómeros teniendo grupos isocianato incluyen, sin limitación, diisocianatos tales como diisocianato de hexametileno y diisocianatos de isoforona; isocianuratos, biurets, alofanatos, y uretdionas de diisocianatos, y pr.epolímeros isocianato funcionales tal como el producto de reacción de un mol de un triol con tres moles de diisocianato. Ejemplos de polímeros adecuados incluyen, sin limitación, polímeros acrílicos isocianato funcionales hechos al copolimerizar monómeros de acrilato o metacrilato conteniendo isocianato como 2-isocianatometilmetacrilato, 2-is cianatoetilmetacnlato o benceno, 1-(1-¡socianato-1-metil-etil)-4-1-metil etinilo)) o comúnmente conocido como TMI meta con otros comonómeros tales como metilmetacrilato, estireno, butilmetacrilato. El polímero isocianato funcional tiene de preferencia un peso equivalente de alrededor de 300 a aproximadamente 1500. Ejemplos de entrelazadores hidroxilo funcionales adecuados (c) incluyen, sin limitación, etilen glicol, glicerina, pantaeritritol, polímeros acrílicos hidroxilo funcionales, polioles de poliéster y polioles de poliuretano. En una quinta modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de epóxido y funcionalidad de carbamato, (b) un material teniendo funcionalidad de ácido carboxílico, y (c) un cntrelazador de aminoplasto. Los compuestos (a) teniendo funcionalidad de epóxido y funcionalidad de carbamato incluyen, sin limitación, el epóxido de monómero de acrilato de hidroxipropilcarbamato o epóxido de monómero de acrilato de hidroxietilcarbamato. Estos compuestos se pueden preparar al hacer reaccionar epiclorhidrina con hidroxipropil carbamato. Tam bién se pueden preparar ai epoxidar monómero de acrilato de hidroxipropilcarbamato o monómero de acrilato de hidroxietilcarbamato. E l material (b) teniendo funciona lidad carboxílica puede ser un compuesto, un oligómero, o un polímero teniendo por lo menos uno, de preferencia una pluralidad de grupos ácidos carboxílicos. Ejemplos de compuestos teniendo funcionalidad de ácido carboxílico incluyen, sin limitación , ácido hexanoico, ácido 2-hidroxiestearico, ácido succinico , y ácido glutárico. Ejemplos de ol igómeros y pol ímeros adecuados incluyen , sin limitación , ácidos carboxílicos de poliéster ramificados y polímeros acrilicos ácido carboxílico funcionales. El pol ímero ácido carboxílico funcional tiene de preferencia un peso equivalente de alrededor de 300 a aproximadamente 1 500. Los oligómeros se pueden hacer al hacer reaccionar alcoholes ramificados (simples a hiperamificados) con anh ídridos adecuados . El pol ímero acrílico se puede producir al copolimerizar una cantidad apropiada de un compuesto de ácido carboxílico etilénicamente insaturado, por ejemplo al copolimerizar uno o más de los monómeros de ácido acrílico, ácido metacrílico , ácido crotón ico, ácido maleteo (o anh ídrido maleteo, seguido por hidról isis del anh ídrido al ácido) . Ya se han descrito entrelazadores de amirV¾plasto. En una sexta modal idad , la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de a lcoxialquil amino y funcionalidad de carbamato , (b) un material teniendo funcionalidad de hidroxilo, y (c) un entrelazador de aminoplasto. Los compuestos (a) teniendo funcionalidad de alcoxialquil amino y funcionalidad de carbamato incluyen, sin limitación, aminoplastos parcialmente desfuncionalizados. Estos compuestos se pueden preparar al hacer reaccionar aminoplastos con menos de las cantidades equivalentes de alquil carbamatos. El material (b) teniendo funcionalidad de hidroxilo puede ser un compuesto, un oligómero, o un polímero teniendo por lo menos uno, de preferencia una pluralidad de grupos hidroxilo. Ejemplos de compuestos teniendo funcionalidad de hidroxilo incluyen, sin limitación, glicoles, gliceroles, pentaeritritol, dulcitoles, almidón, y asi sucesivamente. Ejemplos de oligómeros y polímeros adecuados incluyen, sin limitación, polímeros acrílicos hidroxilo funcionales. El polímero hidroxilo funcional tiene de preferencia un peso equivalente de alrededor de 300 a aproximadamente 1500. El polímero acrílico se puede producir al copolimerizar una cantidad apropiada de un monómero etilénicamente insaturado conteniendo hidroxilo, por ejemplo, al copolimerizar uno o más de los monómeros de hidroxietil acrilato, hidroxietil metacrilato, hidroxipropil acrilato, hidroxipropil metacrilato, hidroxibutil acrilato, e hidroxibutil metacrilato. Ya se han descrito entrelazadores de aminoplasto. En una séptima modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de carbamato, (b) un material teniendo funcionalidad de hidroxilo, y (c) un entrelazador de aminoplasto. Los compuestos (a) teniendo funcionalidad de isocianato y funcionalidad de carbamato incluyen, sin limitación, diisocianatos, triisocianuratos, o polímeros acrilicos con un número de grupos isocianato en donde una porción pero no todo de los grupos isocianato se han hecho reaccionar con un hidroxi carbamato como hidroxipropil carbamatos. Un polímero acrílico teniendo tanto carbamato de isocianato como primario se puede hacer al usar monómeros isocianato y carbamato primario funcionales apropiados y al polimerizarlos con monómeros no funcionales adecuados. El material (b) teniendo funcionalidad de hidroxilo puede ser un compuesto, un oligómero, o un polímero teniendo por lo menos uno, de preferencia una pluralidad de grupos hidroxilo, como se describió antes. Ya se han descrito entrelazadores de aminoplasto. En una octava modalidad, la composición de revestimiento curable comprende (a) un compuesto teniendo funcionalidad de isocianato e in-tauración etilénica, (b) un material teniendo funcionalidad de hidroxilo, y (c) un entrelazador etiiénicamente insaturado con un fotocatalizador. Esta composición se cura con calor y radiación actínica. Los compuestos (a) teniendo funcionalidad de isocianato e instauración etilénica incluyen, sin limitación, 2-isocianatometil- metacrilato, 2-isocianatoetilmetacrilato, y benceno, 1-(1-¡socianato-1- metil-etil)-4-1-metil-etin¡lo)) (comúnmente conocido como TMI meta).
El material (b) teniendo funcionalidad de hidroxilo puede ser un compuesto, un oligómero, o un polímero teniendo por lo menos uno, de preferencia una pluralidad de grupos hidroxilo, como se describió antes. Ejemplos adecuados de entrelazadores etilénicamente insaturados incluyen, sin limitación, triacrilato de trimetilolpropano, pentaeritritol tetraacrilato, y pentaeritritol tetra metacrilato. Ejemplos adecuados de fotoiniciadores incluyen, sin limitación, éteres de benzoína, bencil cetales, dialcoxi acetofenonas, hidroxialquil felonas, amino, alquil felonas, benzofenona/aminas, tioxantonas/aminas, y titanocenos. Las composiciones de revestimiento de la octava modalidad se curan con una combinación de calor y radiación actinica. Ejemplos de radiación actinica adecuada incluyen radiación ultravioleta y radiación de haz de electrones. Las composiciones de capa transparente de la invención se formulan sin pigmentos. Las composiciones de revestimiento pigmentado de la invención pueden contener pigmentos y llenadores en cantidades típicamente de hasta aproximadamente 40% en peso, con base en el peso total de la composición de revestimiento. Los pigmentos usados pueden ser pigmentos inorgánicos, incluyendo óxidos metálicos, cromatos, molibdatos, fosfatos, y silicatos. Ejemplos de pigmentos inorgánicos y llenadores que se pueden emplear son dióxido de titanio, sulfato de bario, negro de humo, ocre, siena, ámbar, hematina, limonita, óxido de hierro rojo, óxido de hierro rojo transparente, óxido de hierro negro, óxido de hierro café, verde de óxido de cromo, cromato de estroncio, fosfato de zinc, sílices tales como sílice pirógena, carbonato de calcio, talco, baritas, ferrocianuro de amonio férrico (azul de Prusia), ultramarina, cromato de plomo, molibdato de plomo, y pigmentos de mica. También se pueden usar otros pigmentos. Ejemplos de pigmentos orgánicos útiles son rojos azo metalizados y no metalizados, rojos y violetas de quinacridona, rojos de perileno, azules y verdes de ftalocianina de cobre, violeta de carbazol, amarillos de monoarilida y diarilida, amarillos de bencimidazolona, naranja de t o I i I o , naranja de naftol, y similares. La composición de revestimiento puede incluir un catalizador para realzar la reacción de cura. Dichos catalizadores son bien conocidos en la técnica e incluyen, sin limitación, sales de zinc, sales de estaño, ácido para-toluensulfónico bloqueado o libre, ácido dinonilnaftalensulfónico bloqueado o libre, o fosfato de ácido de fenilo. Se puede incluir un solvente o solventes en la composición de revestimiento. En general, el solvente puede ser cualquier solvente orgánico y/o agua. En una modalidad preferida, el solvente incluye un solvente orgánico polar. Más preferible, el solvente incluye uno o más solventes orgánicos seleccionados a partir de solventes alifáticos polares o solventes aromáticos polares. Todavía más preferible, el solvente incluye una cetona, éster, acetato, o una combinación de cualquiera de estos. Ejemplos de solventes útiles incluyen, sin limitación , metil etil cetona , metil isobutil cetona, m-am il acetato, éter-acetato de butilo de etilen glicol, acetato de éter monometílico de propilen glicol, xileno, N-metilpirrolidona , mezclas de hidrocarburos aromáticos, y mezclas de estos. En otra modalidad preferida, el solvente es agua o una mezcla de agua con ca ntidades pequeñas de co-solventes. En general, se evitan solventes próticos tales como alcohol y éteres glicóltcos cuando la composición de revestimiento incluye el entrelazador de poliisocianato opcional , aunq ue se pueden usar cantidades pequeñas de solventes próticos aunque se puede esperar que alguna reacción con los grupos isocianato ocurra durante la curación del revestimiento. Agentes adiciona les, por ejemplo estabilizadores de luz de am ina im pedida , a bsorbentes de luz ultravioleta , antioxidantes , agentes tensioactivos , estabilizadores , agentes hum idificadores, agentes de control de reolog f a , agentes de dispersión , promotores de adhesión , etc. , se pueden incorporar en la composición de revestimiento . Dichos aditivos son bien conocidos y se pueden incluir en cantidades típicamente usadas para composiciones de revestimiento . Las composiciones de revestim iento se pueden revestir en un sustrato por revestimiento por aspersión. La aspersión electroestática es un método preferido. La composición de revestimiento se puede aplicar en uno o más pasos para proveer un grosor de película después de curar típicamente de alrededor de 20 a aproximadamente 100 mieras. La composición de revestimiento se puede aplicar en muchos tipos diferentes de sustratos, incluyendo sustratos de metal tales como acero desnudo, acero fosfatado, acero galvanizado, o aluminio; y sustratos no metálicos, tales como plásticos y cuerpos mixtos. El sustrato también puede ser cualquiera de estos materiales teniendo ya una capa de otro revestimiento, tal como una capa de un cebador electrodepositado, agente tensioactivo cebador y/o capa base, curado o no curado. Después de aplicar la composición de revestimiento al sustrato, el revestimiento se cura, de preferencia al calentar a una temperatura y durante una longitud de tiempo suficiente para causar que los reactivos formen una red polimérica insoluble. La temperatura de cura es usualmente de alrededor de 105°C a aproximadamente 175°C, y la longitud de cura es usualmente de alrededor de 15 minutos a aproximadamente 60 minutos. Preferiblemente, el revestimiento se cura a de alrededor de 120°C a aproximadamente 150°C durante alrededor de 20 a aproximadamente 30 minutos. El calentamiento se puede hacer en hornos infrarrojos y/o de convección. Las composiciones curables conteniendo materiales etilénicamente insaturados se cu an por un paso que incluye exposición a radiación actínica. En una modalidad, la composición de revestimiento se utiliza como la capa transparente de un revestimiento de color más claro mixto automotriz. La composición de capa base pigmentada sobre la cual se aplica puede ser cualquiera de un número de tipos bien conocidos en la técnica, y no requiere explicación en detalle en la presente. Los polímeros conocidos en la técnica a ser útiles en composiciones de capa base incluyen acrílicos, vinilos, poliuretanos, policarbonatos, poliésteres, alquidos, y polisiloxanos. Los polímeros preferidos incluyen acrílicos y poliuretanos. En una modalidad preferida de la invención, la composición de capa base también utiliza un polímero acrílico carbamato funcional. Los polímeros de capa base pueden ser termoplásticos, pero de preferencia son entrelazables y comprenden uno o más tipos de grupos funcionales entrelazables. Dichos grupos incluyen, por ejemplo, grupos hidroxi, isocianato, amina, epoxi, acrilato, ácido, anhídrido, vinilo, silano y acetoacetato. Estos grupos pueden ser enmascarados o bloqueados en tal manera de modo que están desbloqueados o disponibles para la reacción de entrelazamiento bajo las condiciones de curación deseadas, por lo general temperaturas elevadas. Los grupos funcionales entrelazables preferidos incluyen grupos hidroxi funcionales y grupos amino funcionales. Los polímeros de capa base pueden ser auto-entrelazables, o pueden requerir un agente entrelazador separado que es reactivo con los grupos funcionales del polímero. Cuando el polímero comprende grupos hidroxi funcionales, por ejemplo, el agente de entrelazamiento puede ser una resina de aminoplasto, isocianato e isocianatos bloqueados (incluyendo isocianuratos), y agentes de entrelazamiento ácido o anhídrido funcionales. La composición de revestimiento de esta invención por lo general se aplica húmedo sobre húmedo sobre una capa de composición de revestimiento de capa base como se hace ampliamente en la industria. Las composiciones de revestimiento descritas en la presente se someten de preferencia a condiciones para así curar las capas de revestimiento como ya se describió antes. La invención además se describe en los siguientes ejemplos.
Los ejemplos son meramente ilustrativos y en ninguna manera limitan el alcance de la invención como se describe y reclama. Todas las partes son partes en peso a menos que se indique lo contrario. Los ejemplos son proféticos.
EJEMPLOS SÍNTESIS I. SÍNTESIS DE UNA MOLÉCULA DE CARBAMATO ÁCIDO (COMPUESTO 1) Una mezcla de 308 g de anhídrido hexahidroftálico y 238 g de hidroxipropil carbamato en 103 g de n-butil acetato se mantiene a 100 - 110°C hasta que la espectroscopia infrarroja muestra ningún rastro de anhídrido y la volumetría muestra que el peso equivalente es 260-275 g/COOH. El tiempo total para la reacción a completarse es 12 horas. Al final de doce horas, el producto (compuesto 1) tiene un no volátil de 77.6% en peso y un peso equivalente de 274.9 g/COOH.
SÍNTESIS II. SÍNTESIS DE UNA MOLÉCULA DE CARBA ATO ÁCIDO (COMPUESTO 2) Una mezcla de 200 g de anhídrido succínico y 119 g de hidroxipropil carbamato en 100 g de tolueno se mantiene a 100 -110°C hasta que la espectroscopia infrarroja muestra ningún rastro de anhídrido y la volumetiía muestra que el peso equivalente es 210 - 230 g/COOH equivalente. El tiempo total para la reacción a completarse es 12 horas. Al final de doce horas, el producto (compuesto 2) tiene un no volátil de 81% en peso y un peso equivalente de 213 g/COOH.
SÍNTESIS III. SÍNTESIS DE UN COMPUESTO CON GRUPOS EPÓXIDO Y CARBAMATO FUNCIONALES (COMPUESTO 3) Una mezcla de 92 g de epiclorhidrina y 50 g de xileno se agrega lentamente a 120 g de hidroxipropil carbamato en 60 g de xileno mantenido a 90°C en un reactor. El reactor es barrido continuamente por un chorro de nitrógeno seco saliendo a través de un condensador, la parte superior de la que se conecta a una trampa de agua corriendo para capturar el producto lateral HCI. Después de la adición, el calentamiento y barrido de nitrógeno continúan durante una hora. Verificar que la trampa de agua al final del periodo de reacción muestra no más producción de HCI. La solución final (compuesto 3) es 61% en peso de no volátiles con un peso equivalente de 175 g/epóxido y carbamato (cada uno) en sólidos.
SÍNTESIS IV. SÍNTESIS DE AMINOPLASTO PARCIALMENTE FUNCIONALIZADO CON GRUPOS CARBAMATO (COMPUESTO 41 700 g de Cynel (hexametoximetil melamina, HMMM) se mezcla con 250 g de metil carbamato, 400 g de metanol, y 0.5 g de ácido p-toluen sulfónico. La mezcla se calienta a 65°C. Después de 50 horas, se calcula a partir de la cantidad de metil carbamato todavía presente (determinado por cromatografía de gas), que 25% de los grupos alcoxi reactivos en el aminoplasto han sido reemplazados con funcionalidades de carbamato. Los pesos equivalentes calculados son 117 g/metoxi y 352 g/carbamato.
SÍNTESIS V. SÍNTESIS DE COMPUESTO CON GRUPOS ISOCIANATO Y CARBAMATO (COMPUESTO 5) 198 g de Desmodur® 3390 N se hace reaccionar con 40 g de hidroxipropil carbamato en 100 g de xileno a 80°C, con 0.1 g de catalizador de dibutil estaño dilaurato. Cuando el valor valorado de % de NCO de la mezcla de reacción se detiene (a aproximadamente 66% de su valor original), se. hace la reacción. El producto (Compuesto 5) tiene un contenido no volátil de 70% y pesos equivalentes de 325 g/NCO y 654 g/carbamato en sólidos.
SÍNTESIS VI. SÍNTESIS DE UN COMPUESTO CON ISOCIANATO Y INSATURACIÓN ETILÉNICA (COMPUESTO 6) A una solución de 178 g de Desmodur® 3300 (HDI triisocianurato) en 100 g de Aromatic 100 mantenido 70°C y bajo una cobija de oxígeno, se agrega 77 g de 2-hidroxietil acrilato y 0.01 g de dibutil estaño dilaurato sobre 30 minutos. El reactor se mantiene a 70°C hasta volumetría para % de NCO muestra una reducción en valor de aproximadamente 66% y la disminución se detiene. La solución resultante (Compuesto 6) es 72% en peso de no volátiles y tiene pesos equivalente de 255 g/isocianato y 128 g/doble unión de carbono-carbono en sólidos.
SÍNTESIS VII. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ACRÍLICO EPOXI FUNCIONAL (POLÍMERO 11 Una mezcla de glicidil metacrilato de monómero ácrílico 99.4 g, n-butil acrilato 40.6 g, butil metacrilato 60 g en Aromatic 100 10 g y una mezcla de ter-butil peroxi 2-etilhexanoato 20 g en 10 g de Aromatic 100 se co-midieron en un recipiente de reacción conteniendo 60 g de Aromatic 100 mantenido a 140°C en cuatro horas. Después de la adición de cuatro horas, 2 g adicional de ter- butil peroxi 2-etilhexanoato en 10 g de Aromatic 100 se mide sobre 30 minutos para completar la polimerización. Después de un periodo de 1 hora, la mezcla de reacción se enfría durante almacenamiento. Los sólidos medidos son 70% en peso no volátiles, peso equivalente es 300 g/epoxi, y un peso molecular medido por cromatografía de permeación sobre gel contra poliestireno estándar muestra Mn 745, Mw 1400 y polidispersión 1.9. Tg calculado (por la ecuación de Fox) de la resina es 23°C.
SÍNTESIS VIII. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ACRÍLICO HIDROXI FUNCIONAL (POLÍMERO 2) Una mezcla de 12.4 g de ácido acrílico, 48.2 g de 2-hidroxietil metacrilato, 16.6 g de 2-etilhexil acrilato, 8 g de estireno, 42 g de n-butil metacrilato, y 7.4 g de metil metacrilato se agrega sobre cuatro horas simultáneamente con una solución de 12.4 g de ter-butil peroxi 2-etilhexanoato y 6 g de ter-butil peroxi acetato en 2 g de éter de monopropilo de propilen glicol a 25 g de éter de monopropilo de propilen glicol en- un reactor a 150°C. Después de la adición, el producto se mantiene a 140°C durante una hora adicional para completar la conversión. Entonces, 30 g de metil propil cetona se agrega para llevar la resina a un 65% en peso\de solución no volátil. Se calculó Te teórico por la ecuación de Fox como 23.4°C. El peso equivalente es 330 g/hidroxilo y peso molecular es M„ 3300, Mw 5850 y polidispersión 1.8 (por GPC usando poliestireno estándar).
SÍNTESIS IX. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ACRÍLICO HIDROXI FUNCIONAL (POLÍMERO 3) Una mezcla de 12.4 g de ácido acrílico, 52.2 g de 2-hidroxipropil metacrilato, 16.6 g de 2-etilhexil acrilato, 8 g de estireno, 42 g de n-butil metacrilato, y 7.4 g de metil metacrilato se agrega sobre cuatro horas simultáneamente con una solución de 12.4 g de ter-butil peroxi 2-etilhexanoato y 6 g de ter-butil peroxi acetato en 2 g de éter de monopropilo de propilen glicol a 28 g de éter de monopropilo de propilen glicol en un reactor a 150°C. Después de la adición, el producto se mantiene a 140°C durante una hora adicional para completar la conversión. Entonces, 32 g de metil propil cetona se agrega para llevar la resina a un 65% en peso de solución no volátil. Se calculó Tg teórico por la ecuación de Fox como 23.4°C, el peso equivalente es 330 g/hidroxilo y peso molecular GPC es M„ 3300, w 5850 y polidispersión 1.8. Ya que 2-hidroxipropil metacrilato es una mezcla de 80% de hidroxilos secundarios y 20% primarios, los pesos equivalentes calculados son 412 g/hidroxilo secundario y 1650 g/hidroxilo prima-ro.
SÍNTESIS X. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ACRÍLICO ISOCIANATO FUNCIONAL CON GRUPOS TRIMETOXISILILO (POLÍMERO 41 A 750 g de amil acetato a 110°C en un reactor, agregar simultáneamente sobre tres horas una mezcla de 750 g de 2-etilhexil acrilato, 550 g de ciclohexil metacrilato, 28 g de estireno. 80 g de trimetoxisililpropil metacrilato, 120 g de 2-isocianatoetil metacrilato en 50 g de amil acetato y 4 g de Vazo®-67 en 100 g de Aromatic 100. Después de la adición, la mezcla de reacción se mantiene a 110°C durante dos horas para completar la reacción. La resina tiene un sólido final de 65% en peso de no volátiles con pesos equivalentes de 1973 g/NCO y 1580 g/metoxi del grupo trimetilsililo.
SÍNTESIS XI. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ACRÍLICO tSOCIANATO FUNCIONAL (POLÍMERO 5) A 750 g de amil acetato a 110°C en un reactor, agregar simultáneamente sobre tres horas una mezcla de 790 g de 2-etilhexil acrilato, 590 g de ciclohexil metacrilato, 28 g de estireno, 120 g de 2-isocianatoetil metacrilato en 50 g de amil acetato y 4 g de Vazo®-67 en 100 g de Aromatic 100. Después de la adición, la mezcla de reacción se mantiene a 110°C durante dos horas para completar la reacción. La resina tiene un sólido final de 65% en peso de no volátiles con pesos equivalentes de 1973 g/NCO.
SÍNTESIS XII. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ACRÍLICO ÁCIDO CARBOXÍLICO FUNCIONAL (POLÍMERO 6i A 750 g de amil acetato a 110°C en un reactor, agregar simultáneamente sobre tres horas una mezcla de 750 g de 2-etilhexil acrilato, 550 g de ciclohexil metacrilato, 28 g de estireno, 80 g de ácido acrllico, 120 g de n-butil metacrilato en 50 g de amil acetato y 4 g de Vazo®-67 en 100 g de Aromatic 100. Después de la adición, la mezcla de reacción se mantiene a 110°C durante dos horas para completar la reacción. La resina tiene un sólido final de 65% en peso de no volátiles con pesos equivalentes de 1375 g/COOH.
SÍNTESIS XIII. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO DE POLIESTER ÁCIDO CARBOXÍLICO FUNCIONAL (POLÍMERO 7) Una combinación de 136 g de pentaeritritol y 616 g de anhídrido hexahidroftálico se carga en un reactor a 70°C y se calienta a 110°C. Después de mantener a 110°C durante 1 hora, la temperatura aumenta lentamente a 120°C. Cualquier exotérmico observado es controlado al enfriar de modo que la reacción no vaya sobre 140°C. El reactor se mantiene a 120 - 125°C, la espectroscopia infrarroja muestra ausencia de picos anhídridos. 200 g de xileno se agrega para hacer una solución de resina a aproximadamente 80% en peso de no volátiles y un peso equivalente de 188 g/ácido carboxílico en sólidos.
SINTESIS XIV. SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ACRÍLICO 1SOCIANATO Y CARBAMATO FUNCIONAL (POLÍMERO 8) A 750 g de amil acetato a 110°C en un reactor, agregar simultáneamente sobre tres horas una mezcla de 750 g de 2-etilhexil acrilato, 550 g de ciclohexil metacrilato, 28 g de estireno, 80 g de carbamato propil acetato, y 120 g de 2-isocianatoetil metacrilato en 50 g de amil acetato y 4 g de Vazo®-67 en 100 g de Aromatic 100. Después de la adición, la mezcla de reacción se mantiene a 110°C durante dos horas para completar la reacción. La resina tiene un sólido final de 65% en peso de no volátiles con pesos equivalentes de 1973 g/NCO y 3304 g/carbamato.
EJEMPLOS DE COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO 1-18 Las composiciones de revestimiento de capa transparente termoendurecibles de conformidad con la invención se preparan al combinar los materiales indicados en las tablas a continuación.
EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 1: (GRUPOS -COOH Y -OCONH,. EPÓXIDO. AMINOPLASTOS) EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 2: (GRUPOS -NCO Y -Si(-OR?). NHR. -OH EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 3: (GRUPOS -NCO Y -Si(-OFM. -OH (primario v secundario) EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 4: (GRUPOS -OH Y -SI(-OR?). NCO. -OH) EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 5: (GRUPOS -OCONHy. -COOH. AMINOPLASTOS) EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 6: (GRUPOS RO-R?-NH- v - EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 7: (GRUPOS -NCO Y -OCONH*. - OH. AMINOPLASTOSI EJEMPLOS DE LA MODALIDAD 8: (GRUPOS -NCO v -C=C. -OH. - C-C) Este es un caso de cura dual (térmica y actínica) que se puede hacer simultáneamente o en etapas de térmico seguido por radiación actínica. Otra manera alrededor de radiación actínica seguido por térmico no se prefiere como la primera cura resulta en resina de alta viscosidad reduciendo movilidad para reacción adicional. . esimene -9539 está disponible de UCB Surface Specialties. 2. CYMEL 327 está disponible de Cytec Industries. 3. El paquete de aditivos incluyó estabilizadores de luz, agentes de control de reología, un catalizador ácido fuerte, agentes de nivelación, y solvente. 4. El paquete de aditivo incluyó fotoiniciadores junto con los aditivos visuales. . obtenido de Osi Specialties, bajo la marca registrada Silquest A- link 35 silano.
Los ejemplos 1-18 se pueden aplicar cada uno a un sustrato, por ejemplo por aspersor atomizado, en una capa después curada para producir una capa de revestimiento transparente. Las capas de revestimiento tienen propiedades ópticas buenas (por ejemplo, DOI, claridad, brillo) y propiedades de película (por ejemplo, buena cura, resistencia a rayones y mar, y resistencia a grabado). La descripción de la invención es meramente ejemplar en naturaleza y, de esta manera, las variaciones que no se alejan de lo esencial de la invención deben estar dentro del alcance de la invención. Dichas variaciones no se deben ver como un alejamiento del espíritu y alcance de la invención.

Claims (19)

  1. REIVINDICACIONES 1.- Una composición de revestimiento curable, que comprende: (a) un compuesto teniendo funcionalidad A y funcionalidad B que reacciona en curar el revestimiento, (b) un segundo material teniendo funcionalidad C que reacciona con funcionalidad A en curar el revestimiento, y (c) un entrelazador teniendo una pluralidad de grupos funcionales D que reacciona por lo menos con funcionalidad B en curar el revestimiento.
  2. 2 - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el entrelazador con grupos funcionales D también reacciona con un grupo funcional formado como un resultado de la reacción de funcionalidad C con funcionalidad A.
  3. 3.- Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene una pluralidad de grupos de por lo menos una funcionalidad A o funcionalidad B.
  4. 4.- Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material (b) es un oligómero o un polímero.
  5. 5.- Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 4, en donde el material (b) tiene una pluralidad de grupos de funcionalidad C.
  6. 6. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 4, en donde el material (b) se selecciona a partir del grupo que consiste de polímeros acrílicos, polímeros de poliuretano, polímeros de poliéster, poliésteres de estrella, epoxies, y combinaciones de estos. 7. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material (b) es un compuesto teniendo por lo menos dos grupos de funcionalidad C. 8. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el entrelazador (c) tiene por lo menos dos grupos funcionales O. 9. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene funcionalidad de ácido carboxílico y carbamato, el material (b) tiene funcionalidad de epóxido, y el entrelazador (c) comprende un entrelazador de aminoplasto. 10. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde le compuesto (a) tiene funcionalidad de isocianato y funcionalidad de éter de sililo, el material (b) tiene funcionalidad de amina primaria y/ó secundaria, y el entrelazador (c) tiene funcionalidad de hidroxilo. 11. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene funcionalidad de isocianato y funcionalidad de éter de sililo, el material (b) tiene funcionalidad de hidroxiio secundario, y el entrelazador (c) tiene funcionalidad de hidroxiio primario. 12. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene funcionalidad de hidroxiio y funcionalidad de éter de sililo, el material (b) tiene funcionalidad de isocianato, y el entrelazador (c) tiene funcionalidad de hidroxiio. 13. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene funcionalidad de epóxido y funcionalidad de carbamato, el material (b) tiene funcionalidad de ácido carboxílico, y el entrelazador (c) es un entrelazador de aminoplasto. 14. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene funcionalidad de alcoxialquil amina y carbamato, el material (b) tiene funcionalidad de hidroxiio, y el entrelazador (c) es un entrelazador de aminoplasto. 15. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene funcionalidad de isocianato y carbamato, el material (b) tiene funcionalidad de hidroxiio, y el entrelazador (c) es un entrelazador de aminoplasto. 16. - Una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto (a) tiene funcionalidad de isocianato e instauración etilénica, el material (b) tiene funcionalidad de hidroxilo, y el entrelazador (c) es un entrelazador etilénicamente insaturado, y además en donde la composición incluye un fotocatalizador. 17. - Un método de revestir un sustrato, que comprende los pasos de aplicar una capa de una composición de revestimiento curable de conformidad con la reivindicación 1 al sustrato y curar la capa de revestimiento aplicada. 18. - Un sustrato revestido preparado de conformidad con la reivindicación 17. 19. - Un método de revestir un sustrato de conformidad con la reivindicación 17, en donde en el paso de curar la capa de revestimiento aplicada, las condiciones de curación se ajustan para promover reacciones sustancialmente secuenciales de una de las funcionalidades del compuesto (a). 20. - Un sustrato revestido preparado de conformidad con el método de la reivindicación 19.
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