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MX2013003659A - Un metodo para utilizar un imprimador que comprende un microgel de poliester auto-emulsionado. - Google Patents

Un metodo para utilizar un imprimador que comprende un microgel de poliester auto-emulsionado.

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Publication number
MX2013003659A
MX2013003659A MX2013003659A MX2013003659A MX2013003659A MX 2013003659 A MX2013003659 A MX 2013003659A MX 2013003659 A MX2013003659 A MX 2013003659A MX 2013003659 A MX2013003659 A MX 2013003659A MX 2013003659 A MX2013003659 A MX 2013003659A
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MX
Mexico
Prior art keywords
polyester
coating composition
microgel
coating
self
Prior art date
Application number
MX2013003659A
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English (en)
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MX330132B (es
Inventor
Christopher A Verardi
Michele L Meli
Paul Lamers
Original Assignee
Ppg Ind Ohio Inc
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Publication date
Application filed by Ppg Ind Ohio Inc filed Critical Ppg Ind Ohio Inc
Publication of MX2013003659A publication Critical patent/MX2013003659A/es
Publication of MX330132B publication Critical patent/MX330132B/es

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Abstract

Se describe un método para revestir un sustrato que comprende aplicar a al menos una porción del sustrato una composición de revestimiento de imprimación que comprende un microgel de poliéster auto-emulsionado. También se describen sistemas de revestimiento multi-capa que comprenden tal imprimación.

Description

UN MÉTODO PARA UTILIZAR UN IMPRIMADOR QUE COMPRENDE UN MICROGEL DE POLIÉSTER AUTO-EMULSIONADO Campo de la Invención La presente invención se refiere a métodos para revestir sustratos, y particularmente, a revestimientos compuestos que incluyen una capa de imprimación, una capa base y opcionalmente una capa transparente, las cuales se aplican en un proceso húmedo-sobre-húmedo-sobre-húmedo . La capa de imprimación comprende un microgel de poliéster auto-emulsionado .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la industria automotriz, un sistema de revestimiento que proporciona un buen equilibrio entre economía, apariencia y propiedades físicas, es un sistema que tiene cuatro capas de revestimiento individuales. El primer revestimiento es una capa resistente a la corrosión, que se aplica típicamente mediante electrodeposicion y se cura. El siguiente revestimiento es un imprimador/aparejo que se aplica por aspersión y después se cura. El tercer revestimiento es' una capa base de color aplicada por aspersión. La capa base generalmente no se cura antes de la aplicación del revestimiento final, la capa transparente se diseña para proporcionar resistencia y alto brillo al sistema. El proceso para aplicar una capa de un revestimiento antes que se cure la capa anterior se refiere como una aplicación húmedo-sobre-húmedo ("WOW") .
La industria automotriz obtendría un significativo beneficio económico de un proceso de revestimiento económico que proporcione un sustrato revestido que tenga buena adhesión, resistencia al astillamiento y/o uniformidad, pudiéndose aplicar aún en húmedo-sobre-húmedo o incluso en húmedo-sobre-húmedo-sobre-húmedo ("WO OW") .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un método para revestir un sustrato, que comprende: a) aplicar una composición de revestimiento de imprimación sobre al menos una porción de un sustrato, en donde la composición de revestimiento de imprimación comprende un microgel de poliéster auto-emulsionado; b) aplicar una segunda composición de revestimiento a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) sin curar sustancialmente primero la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) ; c) opcionalmente, aplicar una tercera composición de revestimiento a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento del componente (b) sin curar sustancialmente primero (a) y/o (b) ; y d) curar sustancialmente las composiciones de revestimiento de los componentes (a) , (b) , y si se utiliza, (c) .
La presente invención proporciona también un sistema de revestimiento multi-capa que comprende: a) una composición de revestimiento de imprimación aplicada a al menos una porción de un sustrato, en donde la composición de revestimiento de imprimación comprende un microgel de poliéster auto-emulsionado; b) una segunda composición de revestimiento aplicada a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) sin curar sustancialmente primero la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) ; (c) opcionalmente, una tercera composición de revestimiento aplicada a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento del componente (b) sin curar sustancialmente primero (a) y/o (b) ; d) curar sustancialmente las composiciones de revestimiento de los componentes (a) , (b) y si se utiliza, (c) .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona métodos para revestir un sustrato utilizando procedimientos húmedo-sobre-húmedo o húmedo-sobre-húmedo-sobre-húmedo . Más específicamente, los métodos comprenden una primera etapa de aplicar una composición de revestimiento de imprimación a al menos una porción de la superficie de un sustrato y después, sin curar sustancialmente el imprimador, aplicar una segunda composición de revestimiento. Opcionalmente, se aplica una tercera composición de revestimiento en un proceso con el tipo de aplicación "húmedo-sobre-húmedo-sobre-húmedo" al sustrato revestido con el imprimador y el segundo revestimiento. Las composiciones de revestimiento aplicadas todas se curan simultáneamente para proporcionar un sistema de revestimiento multicapa.
En ciertos métodos de la presente invención, se aplica un revestimiento de imprimación a al menos una porción del sustrato. En ciertas modalidades, el revestimiento de imprimación es acuoso. El sustrato puede pre-tratarse y/o electrorevestirse como se trata abajo, utilizando métodos estándar en la técnica anterior para la aplicación del imprimador. La composición de revestimiento de imprimación comprende un microgel de poliéster auto-emulsionado. Como se utiliza en la presente, el término "auto-emulsionado" se refiere a que el microgel tiene un suficiente carácter iónico y/o hidrofilico para permitirle formar una dispersión estable en agua sin el uso de estabilizadores agregados tales como surfactantes . En una dispersión estable, la fase dispersa permanecerá dispersa, i.e., las partículas no se coagularán o asentarán, durante un periodo de tiempo prolongado, tal como al menos seis meses a temperatura ambiente. Como se utiliza en la presente, el término "microgel" se refiere a una dispersión acuosa de micropartículas poliméricas internamente reticuladas. En algunas modalidades, el microgel de poliéster auto-emulsionado es insoluble en solventes orgánicos tales como tetrahidrofurano, aunque en otras modalidades puede ser al menos parcialmente soluble en tales solventes .
En ciertas modalidades de la presente invención, el microgel de poliéster auto-emulsionado comprende un microgel de poliéster-melamina auto-emulsionado. El microgel de poliéster-melamina auto-emulsionado comprende un poliéster que tiene dos o más grupos hidroxilo y una pluralidad de grupos de ácido carboxilico.
El poliéster del microgel de poliéster-melamina auto-emulsionado puede prepararse a partir de polioles y ácidos policarboxilicos y/o anhídridos utilizando métodos conocidos por los expertos en la materia. Un poliol, debe entenderse por las personas de experiencia en la materia, como un compuesto que tiene dos o más grupos hidroxilo. Los polioles adecuados pueden incluir etilenglicol; 1,2- y 1,3-propanodiol; 2-metil-1, 3-propanodiol; 1,3- y 1, 4-butanodiol; 1 , ß-hexanodiol ; 1 , 4-ciclohexano dimetanol; neopentil glicol; trimetilolpropano; glicerina; y pentaeritritol . Puede utilizarse cualquier ácido/anhídrido mono o policarboxílico adecuado de acuerdo con la presente invención. Se entenderá por los expertos en la materia que un ácido policarboxílico es uno que tiene dos o más grupos ácidos funcionales, o residuos de los mismos, tal como los grupos anhídrido. Los ácidos monocarboxílicos adecuados incluyen ácido benzoico, ácido nonanóico y ácidos grasos tales como los que se derivan de fuentes naturales, por ejemplo ácido graso de aceite de coco, ácido graso de resina liquida, ácido isomerginico, ácido graso de aceite de soya y ácido graso de aceite de ricino. Los ácidos/anhídridos policarboxilicos adecuados incluyen ácido/anhidrido ftálico, ácido/anhidrido adipico, ácido ciclohexanodicarboxílico, ácido . isoftálico, ácido tereftálico, anhídrido trimelítico, ácidos grasos del dímero C36, ácido/anhidrido maleico y ácido/anhídrido fumárico.
Como se trató antes, el poliéster contiene una pluralidad de grupos de ácido carboxílico. Se entenderá por los expertos en la materia que debe estar presente un número suficiente de grupos de ácido carboxílico dentro de la estructura del poliéster para permitir que el microgel de poliéster-melamina formado a partir del poliéster, sea estable como una dispersión en agua cuando se neutraliza al menos parcialmente por una base. El número deseado de grupos de ácido carboxílico, y la cantidad deseada de neutralización de esos grupos ácidos puede determinarse por métodos estándar conocidos por los técnicos en el campo. En ciertas modalidades, un valor ácido adecuado para el poliéster puede ser de 22 a 42, tal como 28 a 36, en donde el número se refiere al número de miligramos de hidróxido de potasio requerido para neutralizar un gramo de poliéster, según se determine por la valoración. En ciertas modalidades, el poliéster también contiene otro grupo o grupos funcionales reactivos, tales como los grupos hidroxilo, para permitir que el microgel de poliéster-melamina reacciones con los reticuladores que pueden agregarse a la composición de revestimiento de imprimación cuando ésta se formula.
El poliéster del microgel de poliéster-melamina puede disolverse opcionalmente en un solvente orgánico antes de la formación del microgel. Los solventes orgánicos adecuados incluyen acetona, butanona y 4-metil-2-pentanona . En algunas modalidades, el solvente es un solvente volátil o una mezcla de solventes que pueden destilarse a partir del microgel después que se han formado.
La melamina del microgel de poliéster-melamina puede ser cualquier tipo de resina de reticulación de aminoplasto, tal como las resinas de melamina que se encuentran comercialmente disponibles bajo el nombre comercial CYMEL de Cytec Industries Inc. Las versiones adecuadas de reticuladores de melamina pueden ser por ejemplo, las que se clasifican como derivados de melamina de alta funcionalidad imino metilados tales como los que se venden bajo el nombre comercial de CYMEL 327.
El microgel de poliéster-melamina puede formarse a partir de la resina de poliéster y melamina anterior utilizando métodos estándar en la materia. En ciertas modalidades, la melamina se disuelve en el poliéster y el solvente orgánico opcional, y se mezcla hasta que se incorpora. La proporción del poliéster a la melamina puede variar desde 50:50 hasta 90:10, tal como desde 60:40 hasta 80:20. La mezcla se invierte en la fase acuosa al neutralizar al menos una porción de los grupos ácidos del poliéster y agregar agua. El agente neutralizante puede ser una base soluble en agua tal como una amina. Las aminas adecuadas son muy conocidas por los expertos en la materia e incluyen trietilamina, dimetiletanolamina, N,N-dimetildodecilamina, diisopropilamina, trietanolamina y dietiletanolamina . El grado de neutralización puede ser desde 40% hasta 100%, tal como desde 60% hasta 100%. La amina neutralizante puede agregarse ya sea antes o durante la adición del agua, y puede agregarse en porciones. La amina y el agua (combinadas o secuenciales ) pueden agregarse a la solución de las resinas de poliéster y melamina, o la solución de resina puede agregarse a la amina y al agua. En el último de los casos, la amina puede agregarse a la solución de resina antes que se agregue al agua, o la solución de resina puede agregarse a la solución de la amina en agua. En ciertas modalidades, el microgel se forma sin el uso de un emulsionador de golpeo a alta presión ICROFLUIDIZER (disponible de Microfluidics Corporation de Newton, Massachussets) o cualquier otra técnica de alto esfuerzo .
La dispersión acuosa asi obtenida se mantiene a temperaturas elevadas para permitir que tenga lugar la reacción de reticulación entre la resina de melamina y la resina de poliéster. Una temperatura de reacción adecuada es típicamente de 50°C a 100°C, tal como de 70°C a 100°C, El progreso de la reacción puede monitorearse mediante mediciones de viscosidad y/o mediciones de turbiedad. Un incremento en la viscosidad y/o turbiedad indica un incremento en el peso molecular de la mezcla polimérica, lo cual es el resultado de la reacción de reticulación interna y la formación de las partículas de microgel. Un punto final de reacción puede indicarse cuando no existe un cambio adicional en la medición de viscosidad y/o turbiedad de las muestras de la mezcla de reacción a través del tiempo. El (los) solvente (s) orgánico (s) funcional (es ) pueden destilarse de la mezcla de reacción, utilizando un vacío si es necesario, después que se forma el microgel. Al completar la reacción, el polímero puede neutralizarse adicionalmente con amina adicional tal como hasta 100% si el grado previo de neutralización fue menor al 100%.
En otra modalidad de la presente invención, el microgel de poliéster auto-emulsionado de la composición de revestimiento de imprimación comprende un microgel de poliéster-acrílico auto-emulsionado. El microgel de poliéster-acrílico auto-emulsionado comprende un poliéster que comprende una pluralidad de grupos de ácido carboxilico. Como con el poliéster antes descrito, se desea típicamente tener suficientes grupos de ácido carboxilico a fin de permitir que el polímero forme una dispersión estable en agua cuando al menos se neutralizan algunos de los grupos de ácido carboxilico. Además de los grupos de ácido carboxilico, el poliéster comprende un doble enlace polimerizable y también puede comprender hidroxilo y/u otros grupos funcionales.
El poliéster del microgel de poliéster-acrílico auto-emulsionado puede prepararse de un poliol y un ácido y/o anhídrido policarboxílico, utilizando métodos conocidos para los expertos en la materia. Al menos alguno del ácido y/o anhídrido policarboxílico comprenderá un doble enlace polimerizable. Los polioles adecuados incluyen los antes listados para el microgel de poliéster-melamina auto-emulsionado. Adicionalmente, el poliol puede ser una resina de epoxia tal como una resina de Bisfenol A-epiclorohidrina, una resina de epoxia etoxilada tal como un poliol de Bisfenol A etoxilado, y/o un poliol de poliéter tal como un diol de poli (tetrahidrofurano) . Los ácidos y/o anhídridos policarboxílieos adecuados incluyen los antes listados para el microgel de poliéster-melamina auto-emulsionado. Los ácidos/anhídridos policarboxílicos adecuados comprenden un doble enlace polimerizable que incluye ácido/anhídrido maleico, ácido fumárico, trimetilol propano monoalil éter, y ácido itacónico. En una modalidad, el poliéster puede prepararse de resina de epoxia, resina de epoxia etoxilada, 1, 4-ciclohexanodimetanol, ácido isononanóico, anhídrido trimelítico y anhídrido maleico.
El acrílico del microgel de poliéster-acrílico auto-emulsionado comprende monómeros etilénicamente insaturados conocidos por los expertos en la materia. Tales monómeros incluyen monómeros de vinilo tales como estireno, alfa-metilestireno e isobutileno; ácido acrílico y sus ésteres, incluyendo metil, etil, n-butil, 2-hidroxietil y 2-hidroxipropil éster; ácido metacrílico y sus ésteres, incluyendo metil, etil, n-butil, 2-hidroxietil y 2-hidroxipropil éster; y mezclas de los mismos. En ciertas modalidades, los monómeros etilénicamente insaturados comprenden un monómero funcional, tal como un monómero hidroxilo funcional, para permitir que el microgel de poliéster-acrílico reaccione con los reticuladores que pueden agregarse a la composición de revestimiento de imprimación cuando ésta se formula.
El microgel de poliéster-acrílico auto-emulsionado puede formarse de los monómeros de poliéster y acrílico anteriores por cualquier medio conocido en la materia. En una modalidad, el poliéster se invierte en la fase acuosa al neutralizar al menos una porción de los grupos ácidos del poliéster y agregando agua. El agente neutralizante puede ser una base soluble en agua tal como una amina. Las aminas adecuadas son muy conocidas por los expertos en la materia y pueden incluir las antes listadas para el microgel de poliéster-melamina . El grado de neutralización puede ser desde 40% hasta 100%, tal como de 60% a 100%. La amina neutralizante puede agregarse ya sea antes o durante la adición del agua, y puede agregarse en porciones. La amina y el agua (combinadas o secuenciales) pueden agregarse a la solución de las resinas de poliéster y melamina, o la solución de resina puede agregarse a la amina y al agua. En el último de los casos, la amina puede agregarse a la solución de resina antes que se agregue al agua, o la solución de resina puede agregarse a una solución de la amina en agua .
El poliéster puede disolverse opcionalmente en un solvente orgánico antes de la neutralización y dispersión. Los solventes orgánicos adecuados incluyen solventes alcohólicos tales como etanol, isopropanol, n-butanol, los glicol alquil éteres de propileno y/o etileno, los glicol alquil éteres de dietileno y/o dipropileno; solventes de cetona tales como acetona, butanona, y 4-metil-2-pentanona; solventes de éster tales como butil acetato o etil acetato; y mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el solvente es un solvente volátil o mezclas de solventes que pueden destilarse del microgel después que se ha formado.
Al poliester acuoso asi obtenido, se agregan los monómeros etilénicamente insaturados para formar una emulsión. La proporción de poliéster a acrilico puede ser desde 10:90 hasta 90:10, tal como de 30:70 a 70:30. La polimerización de los monómeros etilénicamente insaturados puede lograrse mediante métodos estándar conocidos por los expertos en la materia. Por ejemplo, la polimerización puede iniciarse mediante persulfato de amonio, o mediante un sistema redox tal como ácido isoascórbico/peróxido de hidrógeno/sulfato de amonio ferroso. Se apreciará por los expertos en la materia, que además de la polimerización de los monómeros etilénicamente insaturados con otros monómeros etilénicamente insaturados, el doble enlace polimerizable del poliéster reaccionará con algunos de los monómeros e ilénicamente insaturados bajo estas condiciones, causando la formación de un copolimero de poliéster-acrílico internamente reticulado. Puede variar la duración del tiempo requerido para completar la polimerización, por ejemplo desde 10 minutos hasta 6 horas. La temperatura de reacción puede variar desde por ejemplo, 25°C hasta 80°C, tal como desde 35°C hasta 45°C. Puede monitorearse el progreso de la reacción de polimerización mediante técnicas convencionalmente conocidas por los expertos en la materia de la química de polímeros. Por ejemplo, la generación de calor, la concentración del monómero y el porcentaje de sólidos totales son todos métodos para monitorear el progreso de la polimerización. El (los) solvente (s) orgánico (s) opcional (es) pueden destilarse a partir de la mezcla de reacción, utilizando un vacio si es necesario, después que se forma el microgel. Al completar la reacción, el polímero puede neutralizarse adicionalmente con amina adicional, tal como hasta 100% si el grado anterior a la neutralización fue menor a 100%.
En algunas modalidades, el microgel de poliéster-acrílico auto-emulsionado puede por si mismo ser el formador de película, puede utilizarse en combinación con otros formadores de película, y/o puede comprender parte o todo el vehículo de trituración del pigmento en la composición de revestimiento. El uso del microgel de poliéster-acrílico como todo o parte del vehículo de trituración puede proporcionar mejor control del corrimiento en la composición de revestimiento de imprimación y/o puede permitir un mayor contenido de sólidos, tal como 55% o más, en la composición de revestimiento de imprimación.
Aunque los inventores no desean estar limitados por ninguna teoría particular, puede ser que la presencia del microgel de poliéster auto-emulsionado en la composición de revestimiento de imprimación mejore la "firmeza" de la composición (b) de revestimiento subsecuentemente aplicada. Como se utiliza en la presente, el término firmeza, se refiere a evitar o minimizar el mezclado significativo entre una primera composición de revestimiento aplicada no curada y la(s) composición (es ) de revestimiento no curadas subsecuentemente aplicadas, i.e., las capas permanecen en gran parte separadas y distintas. De este modo, la presente invención permite el mantenimiento de capas separadas y distintas en una aplicación húmedo-sobre-húmedo o húmedo-sobre-húmedo-sobre-húmedo . Un sistema de revestimiento que no tiene buen firmeza entre las capas puede tener un mal aspecto, tal como "agrietamiento por sedimentos", lo cual se evidencia por pequeños agrietamientos o fisuras sobre la superficie del revestimiento, o por la consistencia de la aparición de pequeñas ondas sobre un rango de condiciones de procesamiento .
El microgel de poliéster auto-emulsionado puede utilizarse en la composición de revestimiento de imprimación en cualquier cantidad deseada por el usuario. En ciertas modalidades, puede variar desde 20% hasta 80% por peso sobre una base de sólidos totales de resina de la composición de revestimiento de imprimación, tal como desde 40% hasta 60%.
La composición de revestimiento de imprimación que comprende el microgel de poliéster auto-emulsionado puede comprender además una resina polimérica acuosa adicional tal como una resina de poliuretano, una resina de poliéster-poliuretano, una dispersión termoestable o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, la resina polimérica acuosa adicional puede ser una dispersión de poliuretano tal como la descrita en el Ejemplo 1 de la Patente de los Estados Unidos Número 7,709,093, incorporada en la parte pertinente mediante la referencia en la presente. Un ejemplo de una dispersión termoestable se describe en la Patente de los Estados Unidos Número 6,180,181 (columna 3, linea 26 a la columna 13 linea 8), incorporada en la parte pertinente mediante la referencia en la presente. La dispersión termoestable puede comprender microparticulas que comprenden (a) un producto de reacción ácido funcional de monómeros etilénicamente insaturados, y (b) un polímero hidrofóbico que tiene un número de peso molecular promedio de al menos 500. En ciertas modalidades, el polímero hidrofóbico tiene un valor ácido de menos de 20. La cantidad total de las resinas poliméricas acuosas adicionales puede ser por ejemplo, desde 5% hasta 60% por peso sobre una base de sólidos totales de resina de la composición de revestimiento de imprimación, tal como de 12% a 40%, aunque también pueden utilizarse cantidades mayores o menores .
Además del microgel de poliéster auto-emulsionado, la composición de revestimiento de imprimación también puede comprender uno o más materiales de reticulación capaces de reaccionar con los grupos funcionales del microgel de poliéster auto-emulsionado para formar una película curada.
Puede utilizarse cualquier material de reticulación adecuado. Los materiales de reticulación adecuados incluyen aminoplastos y poliisocianatos, y mezclas de los mismos. Las resinas de aminoplastos útiles pueden basarse en los productos de adición de formaldehido con un grupo amino- o amido- que contienen la sustancia. En una modalidad, el reticulador es un derivado de melamina de alta funcionalidad imino metilado tal como el que se vende bajo el nombre comercial de CY EL 325.
Aunque el aldehido empleado puede ser formaldehido, pueden elaborarse otros productos de condensación similares a partir de otros aldehidos, tales como acetaldehido, crotonaldehido, acroleina, benzaldehido, furfural, glioxal y lo similar.
También pueden utilizarse los productos de condensación de otras aminas y amidas, por ejemplo, condensados de aldehido de triacinas, diacinas, triazoles, guanadinas, guanaminas y derivados sustituidos de alquilo y arilo de tales compuestos, incluyendo ureas sustituidas de alquilo y arilo y melaminas sustituidas de alquilo y arilo. Ejemplos de tales compuestos incluyen ?,?'-dimetil urea, benzourea, diciandiamida, formaguanamina, acetoguanamina, glicouril, amelina, 3 , 5-diaminotriazol , triaminopirimidina, 2-mercapto-4 , 6-diaminopirimidina y carbamoil tiracinas de la fórmula C3N3 (NHCOXR) 3 en donde X es nitrógeno, oxigeno o carbono y R es un grupo alquilo inferior que tiene desde uno hasta doce átomos de carbono o mezclas de grupos alquilo inferiores, tales como metilo, etilo, propilo, butilo, n-octilo y 2-etilhexilo . Tales compuestos y su preparación se describen en detalle en la Patente de los Estados Unidos Número 5,084,541 (columna 2, linea 50 a columna 7 linea 63) incorporada mediante la referencia en la parte pertinente en la presente.
Las resinas de aminoplastos pueden contener metilol o grupos alquilol similares, y al menos una porción de estos grupos alquilol pueden eterificarse mediante la reacción con un alcohol. Puede emplearse para este propósito cualquier alcohol monohidrico, incluyendo metanol, etanol, pentanol, hexanol, heptanol, asi como bencil alcohol y otros alcoholes aromáticos, alcoholes cíclicos tales como ciclohexanol , monoéteres de glicoles y alcoholes sustituidos de halógeno u otros alcoholes sustituidos tales como 3-cloropropanol y butoxietanol .
Puede utilizarse cualquier poliisocianato adecuado como un agente de reticulación. El poliisocianato puede prepararse a partir de una variedad de materiales que contienen isocianato y puede ser un poliisocianato bloqueado. Ejemplos de poliisocianatos adecuados incluyen trímeros preparados a partir de los siguientes diisocianatos : diisocianato de tolueno, 4 , 4 ' -metileno-bis (ciclohexil isocianato) , diisocianato de isoforona, una mezcla isomérica de diisocianato de 2,2,4- y 2 , , 4-trimetil hexametileno, diisocianato de 1, 6-hexametileno, diisocianato de tetrametil xilileno y diisocianato de , 4 ' -difenilmetileno . Además, pueden utilizarse poliisocianatos bloqueados. Ejemplos de agentes de bloqueo adecuados incluyen los materiales que pueden desbloquearse a temperaturas elevadas tales como alcoholes alifáticos inferiores que incluyen metanol, oximas, tales como metil etil cetoxima, lactamos tales como caprolactamo y piroazoles tales como dimetilpirazol.
Puede variar la cantidad de material reticulante utilizado. En ciertas modalidades, puede variar desde 5% hasta 50% por peso sobre una base de sólidos totales de resina de la composición de revestimiento de imprimación, tal como desde 10% hasta 25%.
En ciertas modalidades, la composición de revestimiento de imprimación puede contener catalizadores para acelerar la reacción de reticulación. Los catalizadores adecuados para curar el aminoplasto pueden seleccionarse de los conocidos en la materia y pueden incluir ácidos tales como fosfatos ácidos y ácido sulfónico o un ácido sulfónico sustituido. Los ejemplos incluyen ácido sulfónico de dodecilbenceno, ácido sulfónico de paratolueno y lo similar. Los catalizadores adecuados para curar el isocianato incluyen compuestos de organoestaño tales como óxido de dibutilestaño, óxido de dioctilestaño, dilurato de dibutilestaño y lo similar. El catalizador puede estar presente en cantidades que varían. En ciertas modalidades, el catalizador puede estar presente en la cantidad de 0.05% hasta 5.0% por peso sobre una base de sólidos totales de resina de la composición de revestimiento de imprimación, tal como desde 0.08% hasta 2.0%.
En ciertas modalidades, los ingredientes adicionales tales como pigmentos y cargas pueden estar presentes en la composición de revestimiento de imprimación. Puede utilizarse cualquiera de los pigmentos y cargas adecuadas. Los pigmentos útiles incluyen pigmentos de ocultamiento tales como dióxido de titanio, óxido de zinc, óxido de antimonio, etc., y pigmentos orgánicos o inorgánicos de opacificación UV tales como óxido de hierro, óxido de hierro rojo o amarillo transparente, negro de humo, azul de ftalocianina y lo similar. Las cargas útiles incluyen sulfato de bario, silicato de magnesio, carbonato de calcio y sílice. Puede variar la cantidad de las cargas y pigmentos. En ciertas modalidades, las cargas y pigmentos pueden estar presentes en la cantidad de 20% hasta 80% por peso sobre la base de sólidos totales de la composición de revestimiento de imprimación, tal como desde 30% hasta 60%.
La composición de revestimiento de imprimación puede contener, además de los componentes antes descritos, una variedad de otros materiales opcionales. Tales materiales pueden incluir anti-oxidantes, absorbedores de UV y estabilizadores de luz de amina obstaculizada tales como fenoles obstaculizados, benzofenonas, benzotriazoles, triazoles, triacinas, benzoatos, compuestos de piperidinilo y mezclas de los mismos. Estos materiales pueden agregarse en cualquier cantidad adecuada. En ciertas modalidades, estos materiales pueden agregarse en cantidades de 4% o menos por peso sobre una base de sólidos totales de la composición de revestimiento de imprimación. Otros materiales opcionales pueden incluir co-solventes, agentes de coalescencia, aminas neutralizantes, antiespumantes , plastificantes, espesantes asociativos, bactericidas y lo similar.
En ciertas modalidades, la composición de imprimación exhibe algún nivel de durabilidad de UV, el cual puede alcanzarse a través de cualquier medio conocido en la materia, tal como el uso de aditivos apropiados, el uso de formadores de película UV durable, y/o la selección de monómeros para el uso en el microgel de poliéster que se conocen por impartir durabilidad UV, tal como monómeros alifáticos en lugar de aromáticos. En algunas modalidades, el microgel de poliéster comprende más del 40% por peso, tal como más del 60% por peso de monómeros alifáticos.
La composición de revestimiento de imprimación que comprende el microgel de poliéster auto-emulsionado puede aplicarse sobre una superficie del sustrato, mediante cualquier proceso de revestimiento adecuado conocido por los expertos en la materia. Por ejemplo, la composición de revestimiento de imprimación puede aplicarse mediante revestimiento por inmersión, revestimiento por laminación directa, revestimiento por laminación inversa, revestimiento en cortina, revestimiento por aspersión, revestimiento con cepillo, revestimiento por aspersión electrostática y combinaciones de los mismos. El método y aparato para aplicar la composición de revestimiento al sustrato, se determina en parte por la configuración y tipo de material de sustrato .
Después de la aplicación de la composición de revestimiento de imprimación al sustrato, la composición puede secarse al menos parcialmente mediante la evaporación de agua y solvente (si se encuentra presente) desde la superficie de la película mediante secado por aire a temperatura ambiente (25°C) o a una temperatura elevada durante un periodo de tiempo suficiente para secar la película pero sin degradar significativamente los componentes de la composición Después que se ha aplicado la composición de revestimiento de imprimación al sustrato y opcionalmente secado (pero no curado) , se aplica una segunda composición de revestimiento a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento de imprimación. En ciertas modalidades, la segunda composición de revestimiento es una capa base. La segunda composición de revestimiento puede ser una composición de revestimiento de capa base convencional como se describe por ejemplo, en las Patentes de los Estados Unidos Números 7,709,093 (columna 19, lineas 56-60 y columna 20 lineas 22-43) y 6,180,181 (columna 16 lineas 18-33) , ambas de las cuales se incorporan en la parte pertinente mediante la referencia en la presente. Otras composiciones adecuadas pueden incluir las formulaciones comercialmente disponibles de PPG Industries, Inc., como HWB y D B. La segunda composición de revestimiento puede incluir materiales de reticulación, pigmentos e ingredientes adicionales tales como los antes descritos para la composición de revestimiento de imprimación, o adicionalmente descritos en la Patente de los Estados Unidos Número 7,776,959 (columna 4, linea 38 a columna 5 linea 59) incorporada en la parte pertinente en la presente. En ciertas modalidades, la capa base puede ser transparente o semi-transparente y/o puede contener colorantes tales como pigmentos de efecto. Como se utiliza en la presente, la frase "transparente o semi-transparente" se refiere a capas de revestimiento y/o colorantes utilizados en la presente, tales como pigmentos con una turbiedad de al menos 5%. En ciertas modalidades de la presente invención, los revestimientos/pigmentos transparentes o semi-transparentes tienen una turbiedad de 5% hasta 55% o, en otras modalidades de 10% hasta 55%. La turbiedad es una medición de la transparencia de un material y se define mediante ASTM D1003. En tales modalidades, puede desearse algún nivel de durabilidad UV en la capa de imprimación.
Después de la aplicación del segundo revestimiento, este puede secarse al menos parcialmente mediante la evaporación del agua y solvente (si se encuentra presente) desde la superficie de la película mediante secado por aire a temperatura ambiente (25°C) o a una temperatura elevada durante un periodo de tiempo suficiente para secar la película pero sin degradar significativamente los componentes de la composición.
En una modalidad del método de la presente invención, después que se ha aplicado la segunda composición de revestimiento al sustrato revestido con la composición de revestimiento de imprimación y opcionalmente secado (pero no curado) , puede aplicarse una tercera composición de revestimiento a al menos una porción del sustrato revestido con la segunda composición de revestimiento. En ciertas modalidades, la tercera composición de revestimiento es una capa transparente. Ejemplos de composiciones de capa transparente adecuadas incluyen las descritas en las Patentes de los Estados Unidos Números 5,098,947 (columna 3, línea 9 a columna 8 linea 59), 5,196,485 (columna 2 linea 13 a columna 10 linea 47), 5,814,410 (columna 4 linea 51 a columna 9 linea 57) y 5,663,240 (columna 2 linea 10 a columna 5 linea 7), todas las cuales se incorporan en la parte pertinente mediante la referencia en la presente. La tercera composición de revestimiento puede incluir materiales de reticulación, partículas resistentes a la abrasión tales como las descritas en la Patente de los Estados Unidos Número 7,053,149 (columna 19 línea 50 a columna 24 línea 29), incorporada en la parte pertinente en la presente, e ingredientes adicionales tales como los antes descritos para la composición de revestimiento de imprimación, pero típicamente sin colorantes que pueden volver opaco el revestimiento .
En las modalidades en donde se ha aplicado al sustrato una tercera composición de revestimiento sobre al menos una porción de la segunda composición de revestimiento, el sustrato revestido con las composiciones de revestimiento de imprimación y la subsecuente, se calienta para curar las composiciones de revestimiento. En la operación de curado, se evaporan el agua y/o solventes de la superficie del revestimiento y tiene lugar la reacción de reticulación. En ciertas modalidades, la operación de calentamiento o curado puede llevarse a cabo a una temperatura en el rango de 71 °C hasta 177 °C durante 20 a 40 minutos. Las temperaturas inferiores o mayores pueden utilizarse según sea necesario para activar los mecanismos de reticulación. El grosor del sistema de revestimiento de secado y reticulado puede variar. En ciertas modalidades el grosor del sistema de de revestimiento de secado y reticulado puede ser desde 0.2 hasta 5 mils (de 5 a 125 micrómetros) , o desde 0.4 a 10 mils (de 10 a 250 micrómetros) .
En otras modalidades, la segunda composición de revestimiento es un monocapa. La composición de revestimiento de monocapa puede ser una composición de revestimiento convencional tal como la antes descrita para la capa base, pero una en la cual no se utiliza típicamente una capa transparente subsecuente. Después de la aplicación del segundo revestimiento, el sustrato revestido con las composiciones de revestimiento de imprimación y segunda capa, se calienta para curar las composiciones de revestimiento. La operación de curado puede tener lugar como se describió antes para el caso en donde el segundo revestimiento es una capa base. Puede variar el espesor del sistema de revestimiento secado y reticulado. En ciertas modalidades, el espesor del sistema de revestimiento secado y reticulado puede, ser desde 0.2 hasta 5 mils (de 5 hasta 125 micrómetros), o desde 0.4 hasta 10 mils (de 10 hasta 250 micrómetros ) .
El uso del microgel de poliéster auto-emulsionado de acuerdo con el método de la presente invención puede proporcionar sistemas de revestimiento que, cuando se curan, tienen una o más propiedades deseables tales como una buena apariencia (uniformidad) y/o control del color, buena adhesión al sustrato y/o resistencia al astillamiento.
Por consiguiente, la presente invención también se dirige a un sistema de revestimiento multicapa que comprende la capa de imprimación, la segunda capa de revestimiento y la tercera capa de revestimiento opcional como se describe en la presente .
Cualquier sustrato puede revestirse de acuerdo con el método de la presente invención. Los sustratos adecuados pueden formarse a partir de materiales inorgánicos o metálicos, materiales termoestables , materiales termoplásticos y combinaciones de los mismos. Los sustratos metálicos revestidos por los métodos de la presente invención pueden incluir metales ferrosos tales como hierro, acero y aleaciones de los mismos, metales no ferrosos tales como aluminio, zinc y aleaciones de los mismos y combinaciones de estos .
Antes de depositar los revestimientos en la superficie del sustrato metálico de acuerdo con la presente invención, es deseable retirar la materia extraña de la superficie metálica al limpiar y desengrasar completamente la superficie por medios físicos o químicos tales como los muy conocidos por los expertos en la materia. Puede depositarse un revestimiento de pretratamiento, tal como el pretratamiento rico en zinc BONOZANIC ( comercialmente disponible de PPG Industries, Inc.) en al menos una porción de la superficie del sustrato metálico.
Se aplica típicamente un revestimiento electrodepositado a la superficie de un sustrato electroconductivo tal como un sustrato metálico, antes de aplicar la composición de revestimiento de imprimación anteriormente descrita. Las composiciones de revestimiento electrodepositables útiles incluyen composiciones de revestimiento electrodepositables aniónicas o catiónicas convencionales. Los métodos para revestimientos de electrodeposición son muy conocidos por los expertos en la materia. Las composiciones y métodos útiles se tratan por ejemplo en la Patente de los Estados Unidos Número 5,530,043 (relativa a la electrodeposición aniónica) y las Patentes de los Estados Unidos Números 5,760,107; 5,820,987 y 4,933,056 (relativas a la electrodeposición catiónica) incorporadas mediante la referencia en la parte pertinente en la presente.
Los materiales termoestables útiles incluyen poliésteres, epóxidos, fenólicos, poliuretanos , y mezclas de los mismos. Los materiales termoplásticos útiles incluyen poliolefinas , poliamidas, poliuretanos termoplásticos, poliéstres termoplásticos, polímeros acrílicos, polímeros de vinilo, copolímeros y mezclas de los mismos.
Los sustratos revestidos de acuerdo con la presente invención pueden ser por ejemplo partes automotrices. Puede variar el espesor del sustrato. Muchos componentes de soporte de carga de carrocerías automotrices se forman de sustratos metálicos, y estos pueden incluir paneles de carrocería, puertas, defensas, toldos o amortiguadores. Las partes automotrices típicamente formadas de materiales termoplásticos y termoestables incluyen amortiguadores y guarniciones. Es deseable tener un sistema de revestimiento que pueda aplicarse tanto a las partes metálicas como no metálicas .
Como se utiliza en la presente, a menos que se especifique expresamente de otro modo, todos los números tales como los que expresan valores, rangos, cantidades o porcentajes pueden leerse como si se precedieran por la palabra "aproximadamente", aún si el término no aparece expresamente. El plural abarca el singular y viceversa. Por ejemplo, aunque la invención se ha descrito en términos de "un" microgel de poliéster auto-emulsionado, "un" microgel de poliéster-melamina", "un" microgel de poliéster-acrílico y lo similar, pueden utilizarse mezclas de estos y otros componentes, incluyendo mezclas de microparticulas. También, como se utiliza en la presente, el término "polímero" se refiere a prepolímeros, oligómeros y tanto homopolímeros como copolímeros; el prefijo "poli" se refiere a dos o más. Cuando se dan los rangos, pueden combinarse cualquiera de los puntos extremos de estos rangos y/o números de sub-rangos dentro de esos rangos en cualquier combinación dentro del alcance de la presente invención. "Incluyendo", "tal como", "por ejemplo" y términos similares se refieren a "que incluyen/tal como/por ejemplo pero sin limitarse a".
EJEMPLOS La presente invención se describirá además mediante la referencia a los siguientes ejemplos que son únicamente ilustrativos de la invención y no pretenden limitar la invención a los detalles específicos de los ejemplos. A menos que se indique de otra manera, todas las partes son por peso Ejemplo ? Se preparó un poliéster de los siguientes ingredientes : ¦"•Ácido isomérgico SF se encuentra disponible de Harburger Fettchemie y es una mezcla de ácidos grasos que contiene aproximadamente 60% de ácido graso Ci8 sustituido de dieno conjugado .
A un matraz de reacción de 2 litros de cuatro cuellos equipado con un agitador, entrada de gas, termómetro y condensador, se agregó el contenido de la Carga 1. La mezcla de reacción se calentó en etapas a 230°C y se mantuvo hasta que el valor ácido estuvo por debajo de 5. Una corriente lenta de nitrógeno ayudó e retirar el condensado de agua. Tan pronto como se alcanzó el número ácido <5, la reacción se enfrió a <150°C. Se agregó entonces la Carga 2 y la mezcla de reacción se calentó a 190 °C y se midió el valor ácido cada 30 minutos. Al alcanzar un valor ácido de 32, la mezcla de reacción se enfrió a 110°C y después se diluyó con la Carga 3. La resina resultante tuvo un contenido' de sólidos de 80%.
Ejemplo B Un microgel de poliéster-melamina de acuerdo con la invención, se preparó a partir de los siguientes ingredientes : 2CYMEL 327 es un derivado de melamina de alta funcionalidad imino, metilado disponible de Cytec Industries Inc.
A un recipiente de reacción encamisado de 1 litro equipado con un agitador, entrada de gas, termómetro y condensador se agregó el contenido de la Carga 1. Se agregó la Carga 2 bajo agitación para asegurar la homogeneidad. La cantidad de DMEA en la Carga 3 se calculó en 80% de la neutralización total en base al valor ácido del poliéster de inicio. Se agregó entonces la Carga 3 y se agitó durante 5 minutos seguido por la adición de la Carga 4. La mezcla de reacción se calentó a 88 °C. Después de alcanzar los 88 °C, se retiró una muestra y se midió la viscosidad con un viscosímetro rotacional. La viscosidad medida se incrementó a medida que procedió la reacción.
Cuando se alcanzó una viscosidad de 400 mPas se redujo la temperatura a 55°C y se retiró la metilisobutilcetona bajo vacio. Se agregaron entonces la Carga 5 y la Carga 6 para neutralizar totalmente la resina y reducir los sólidos a 25%.
Ejemplo C Se preparó una dispersión de poliéster de los siguientes ingredientes: 3EPON 880 es un Bisfenol A-resina de epiclorhidrina disponible de Hexion Specialty Chemicals. 4Cymel MACOL 98 BPA:EO es un poliol de Bisfenol A etoxilado disponible de BASF.
DO ANOL DPM es dipropilen glicol monometil éter, disponible de Dow Chemical Co.
A un matraz de reacción de 5 litros de cuatro cuellos equipado con un agitador, entrada de gas, termómetro y condensador, se agregó el contenido de la Carga 1. La mezcla de reacción se calentó a 150°C y se mantuvo hasta que el valor ácido residual fue de <3. Se agregó entonces al matraz el contenido de la Carga 2 y la Carga 3 y la mezcla de reacción se calentó a 190°C max, asegurando que la temperatura de la parte superior de la columna no excediera los 100°C. Una corriente lenta de nitrógeno ayudó e retirar el condensado de agua. Tan pronto como se alcanzó el número ácido 33, la reacción se enfrió a 135°C, en este punto se agregó la Carga 4 con enfriamiento continuo a <100°C. Cuando la mezcla de reacción se enfrió a <100°C se produjo una dispersión acuosa al agregar la Carga 5 y la Carga 6. La dispersión final tuvo un contenido de sólidos de 32% y un valor de pH de 6.5 Ejemplo D Se preparó un microgel de poliéster-acrilico de acuerdo con la invención a partir de los siguientes ingredientes : A un matraz de reacción de 5 litros de cuatro cuellos equipado con un agitador, entrada de gas, termómetro y condensador, se agregó el contenido de la Carga 1. Mientras la reacción se calentó a 35°C se aplicó vacio para retirar el oxigeno disuelto. Al alcanzar 35°C, el vacio se rompió con una corriente de nitrógeno y la reacción se continuó bajo una atmósfera de nitrógeno. Se agregó la Carga 2 seguida por agitación durante 5 minutos, después se agregaron la Carga 3 y la Carga 4 seguidas por agitación durante 5 minutos. Se agregó entonces la Carga 5 todo de una vez y a los 2 minutos se produjo exotermia. La temperatura de reacción alcanzó 55°C dentro de los 10 minutos. La reacción se calentó entonces a 65 °C y se mantuvo durante 1 hora para asegurar la conversión monomérica completa. La reacción se enfrió entonces a 35°C y se agregó la Carga 6. Se obtuvo una dispersión casi transparente con un contenido de sólidos de 35% y pH de 6.8.
Ejemplo 1 Composición de revestimiento de imprimación utilizando Microgel de Poliéster-melamina Una composición de revestimiento de imprimación de acuerdo con la invención se preparó a partir de los siguientes ingredientes. Dispersiones de pigmento disponibles comercialmente de PPG Industries Inc. se mezclaron primero en un recipiente adecuado para material a base de agua.
Estos ingredientes se mezclaron durante 15 minutos agregaron los siguientes ingredientes con agitación: 6CYMEL 325 es un derivado de melamina de alta funcionalidad imino, metilado disponible de Cytec Industries Inc. 7IS0PAR K MINERAL SPIRIT, disponible de ExxonMobil Chemical Company .
Esta mezcla se agitó durante 15 minutos y se agregaron los siguientes aglutinantes resinosos: La viscosidad de la muestra fue en Ford #4 de 21 segundos con una proporción de pigmento a aglutinante de 1.09/1 y sólidos de 43.42%. El pH de la muestra fue 8.57.
Ejemplo 2 Composición de revestimiento de imprimación utilizando resina de Acrilato de Poliéster Se preparó una composición de revestimiento de imprimación similar al Ejemplo 1 a partir de los siguientes ingredientes. Las dispersiones de pigmento se mezclaron primero en un recipiente adecuado para material a base de agua .
Estos ingredientes se mezclaron durante 15 minutos y se agregaron los siguientes ingredientes con agitación: Esta mezcla se agitó durante 15 minutos agregaron los siguientes aglutinantes resinosos: La viscosidad de la muestra fue Ford #4 de 25 segundos con una proporción de pigmento a aglutinante de 1.09/1 y sólidos de 45.98%. El pH de la muestra fue 8.56.
Ejemplo 3 Composición de revestimiento de imprimación utilizando microgel de Poliéster-Acrilico como un vehículo de trituración de pigmento Se preparó una composición de revestimiento de imprimación de acuerdo con la invención a partir de los siguientes ingredientes. La pasta de pigmento se produjo primero con los siguientes ingredientes: Disponible de Ashland Chemicals. 9Disponible de Byk-Chemie. 10Disponible de Columbian Chemicals. nDisponible de Degussa. 12Disponible de DuPont Chemicals. 13Disponible de Baretts Minerals.
Estos ingredientes se dispersaron primero con un disolvedor cowles de alta velocidad durante una hora. Esta pre-mezcla se trituró entonces durante 1.5 horas utilizando un triturador Eiger Media. A esta pasta se agregaron los siguientes ingredientes con agitación: Esta mezcla se agitó durante 15 minutos y se agregaron los siguientes aglutinantes resinosos: La viscosidad de la muestra fue Ford #4 de 27 segundos con una proporción de pigmento a aglutinante de 1.12/1 y sólidos de 52.94%. El pH de la muestra fue 8.60 Las composiciones de revestimiento de imprimación de estos ejemplos se probaron en un sistema húmedo-sobre-húmedo-sobre-húmedo (WOWOW) versus un control a base de agua. El imprimador control a base de agua fue JWPW8110, que se encuentra comercialmente disponible de PPG Kansai Automotive Finishes. Los sustratos de prueba fueron paneles de acero laminado en frió ACT, de 10.16 cm por 30.48 cm (4 pulgadas por 12 pulgadas) electrorevestidos con un revestimiento catiónicamente electrodepositable, comercialmente disponible de PPG Industries, Inc., como ED6060. La composición de revestimiento de imprimación de cada ejemplo y el control a base de agua se aplicaron por aspersión (1 revestimiento por aspersión automatizada de 0.8 mils) a los paneles a 60% de humedad relativa y 21°C. Un conjunto de paneles se mantuvo a temperatura ambiente (25°C) durante 5 minutos antes de aplicar las capas base ("Ambient Flash" (curado rápido en el ambiente) en la Tabla 1) . Un segundo conjunto de paneles se deshidrató parcialmente mediante vaporización instantánea a 80°C durante 5 minutos antes de la aplicación de las capas base ("Heated Flash" (curado rápido con calor) en la Tabla 1).
Todos los paneles se revistieron entonces (2 revestimientos por aspersiones automatizadas de 0.55 mils) con una capa base azul claro metálico conocido como JWBW8R3 (comercialmente disponible de PPG Kansai Automotive Finishes) . Los paneles se hornearon rápido durante 5 minutos a 80°C y después se revistieron (2 revestimientos por aspersión automatizada de 1.9 mils) con un revestimiento transparente, Kino JCC1200 (comercialmente disponible de PPG Kansai Automotive Finishes) . Los paneles se hornearon durante 10 minutos a 110°C y después durante 20 minutos a 140°C.
Los paneles de control a base de solvente se revistieron con un revestimiento de imprimación, FCP6519, disponible de PPG Kansai Automotive Finishes y después se hornearon durante 30 minutos a 140 °C para curar completamente el revestimiento. El revestimiento base y el revestimiento transparente se aplicaron entonces como se describió anteriormente para el control a base de agua y las composiciones de los ejemplos.
La uniformidad de los revestimientos transparentes se midió utilizando un Wavescan Byk (brillómetro) en cuyos resultados se reportan los números tanto de las ondas largas como de las ondas cortas, en donde los valores inferiores significan las películas más uniformes. La siguiente Tabla 1 proporciona las propiedades medidas.
Tabla 1 14Los sólidos por recipiente se miden en la fórmula de revestimiento liquido. La muestra pre-pesada se calentó en un recipiente de papel aluminio a 110 °C durante 60 minutos y se calculó el % de material no volátil. 15Los sólidos de la aspersión se midieron en una muestra de revestimiento que se había aplicado por aspersión a un cuadrado de papel aluminio de 4" x 4" y se sometió a vaporización instantánea a temperatura ambiente (25°C) durante 5 minutos. Los sustratos revestidos se calentaron a 140°C durante 30 minutos y se calculó el % de material no volátil . 16Los paneles de Ambient Flash (curado rápido en el ambiente) se mantuvieron a temperatura ambiente (25°C) durante 5 mxnutos antes de aplicar los revestimientos base. 17Los paneles Heated Flash (curado rápido por calor) se calentaron a 80 °C durante 5 minutos antes de la aplicación de los revestimientos base.
Como se muestra en la Tabla 1, cada uno de los ejemplos 1-3 tienen uniformidad comparable al control a base de solvente y mejor que el control a base de agua, con cualquiera de Flash Ambient o Heated. Los sólidos de los ejemplos 1-3, todos son mayores que el control a base de agua, siendo el del Ejemplo 3 comparable al control a base de solvente .
Considerando que las modalidades particulares de esta invención se han descrito arriba para propósitos de ilustración, será evidente para los expertos en la técnica que pueden hacerse numerosas variantes de los detalles de la presente invención sin apartarse de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Un método para revestir un sustrato que comprende : a. aplicar una composición de revestimiento de imprimación sobre al menos una porción de un sustrato, en donde la composición de revestimiento de imprimación comprende un microgel de poliéster auto-emulsionado; b. aplicar una segunda composición de revestimiento a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) sin primero revestir sustancialmente la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) ; c. opcionalmente , aplicar una tercera- composición de revestimiento a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento del componente (b) sin primero revestir sustancialmente (a) y/o (b) ; d. curar sustancialmente las composiciones de revestimiento de los componentes (a) , (b) y si se utiliza, (c) .
2. El método de la reivindicación 1, en donde una o más de las composiciones de revestimiento de (a), (b) y si se utiliza (c) , son a base de agua.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el microgel de poliéster auto-emulsionado comprende un microgel de poliéster-melamina .
4. El método de la reivindicación 3, en donde el poliéster del microgel de poliéster-melamina comprende un producto de reacción que comprende ácido isomerginico, trimetilol propano, 1, 6-hexanodiol, anhídrido ftálico y/o anhídrido trimelítico.
5. El método de la reivindicación 3, en donde el poliéster comprende funcionalidad ácida
6. El método de la reivindicación 3, en donde la melamina del microgel de poliéster-melamina comprende un derivado de melamina de alta funcionalidad imino, metilado.
7. El método de la reivindicación 1, en donde el microgel de poliéster auto-emulsionado comprende un microgel de poliéster-acrílico .
8. El método de la reivindicación 7, en donde el microgel de poliéster-acrílico se prepara por un método que comprende : a. hacer reaccionar un anhídrido y/o poliácido que comprende un doble enlace polimerizable, un poliácido y un poliol para formar un poliéster que comprende grupos de ácido carboxílico; b. neutralizar al menos una porción de los grupos de ácido carboxílico del poliéster; c. dispersar el poliéster neutralizado en solución acuosa; d. agregar un monómero etilénicamente insaturado a la dispersión de poliéster; e. polimerizar el monómero etilénicamente insaturado .
9. El método de la reivindicación 8, en donde el anhídrido que comprende un doble enlace polimerizable comprende anhídrido maleico.
10. El método de la reivindicación 7, en donde el poliéster del microgel de poliéster-acrílico comprende un producto de reacción que comprende resina epóxica, resina de epóxia etoxilada, ácido isononanóico, anhídrido trimelítico y/o anhídrido maleico.
11. El método de la reivindicación 1, en donde el acrílico del microgel de poliéster-acrílico comprende estireno, n-butil acrilato y/o 2-hidroxipropil metacrilato.
12. El método de la reivindicación 1, en donde la composición de revestimiento del componente (a) comprende además una dispersión termoestable.
El método de la reivindicación 12, en donde la dispersión termoestable comprende además un microgel adicional que es diferente del microgel de poliéster auto-emulsionado de (a) .
14. El método de la reivindicación 13, en donde el microgel adicional comprende micropartículas poliméricas que comprenden un producto de reacción que comprende: i. al menos un producto de reacción ácido funcional de monómeros etilénicamente insaturados ; y ii. al menos un polímero hidrofóbico que tiene un número promedio de peso molecular de al menos 500.
15. Un sistema de revestimiento multi-capa que comprende : a. una composición de revestimiento de imprimación aplicada a al menos una porción de un sustrato, en donde la composición de revestimiento de imprimación comprende un microgel de poliéster auto-emulsionado; b. una segunda composición de revestimiento aplicada a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) sin primero revestir sustancialmente la composición de revestimiento de imprimación del componente (a) ; c. opcionalmente, una tercera composición de revestimiento aplicada a al menos una porción del sustrato revestido con la composición de revestimiento del componente (b) sin primero revestir sustancialmente (a) y/o (b) ; d. curar sustancialmente las composiciones de revestimiento de los componentes (a) , (b) y si se utiliza, (c) .
16. El método de la reivindicación 1, en donde la composición de revestimiento de imprimación comprende un vehículo de trituración de pigmento -que comprende el microgel de poliéster auto-emulsionado.
17. El sistema de revestimiento multi-capa de la reivindicación 15, en donde el microgel de poliéster-acrilico auto-emulsionado comprende 40% por peso o más de monómeros alifáticos .
18. El sistema de revestimiento multi-capa de la reivindicación 17, en donde el segundo revestimiento es transparente o semi-transparente .
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