MXPA06008121A - Una composicion de acrilico y una composicion de recubrimiento curable que incluye la misma - Google Patents

Abstract

Una composición de acrílico incluye el producto de reacción de un polímero acrílico, un compuesto deácido carboxílico y un carbamato de alquilo. El polímero acrílico incluye el producto de reacción de un monómero funcionalizado, un primer compuesto reactivo con el monómero funcionalizado para formar un intermediario funcionalizado, y una molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, reactiva con el intermediario funcionalizado. El primer compuesto incluye una funcionalidad del vinilo reactiva con el monómero funcionalizado y la funcionalidad del epoxi. El compuesto deácido carboxílico tiene una funcionalidad delácido carboxílico que es reactiva con el polímero acrílico. El carbamato de alquilo es reactivo con el polímero acrílico funcional con hidroxilo para formar la composición de acrílico. La composición de acrílico es latamente ramificada y, cuando se utiliza en composiciones de recubrimientoen combinación con un agente de reticulación adecuado, mejora la adhesión de recubrimiento nuevo y produce películas curadas que tienen rendimientoóptimo al rasgado, desgaste usual y desconchón de la pintura, y resistencia al ataqueácido.

Description

UNA COMPOSICIÓN DE ACRILICO Y TINA COMPOSICIÓN DE RECUBRIMIENTO CURABLE QUE INCLUYE LA MISMA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se relaciona generalmente a una composición de acrílico. Más particularmente, la presente invención se relaciona a una composición de acrílico que puede incorporarse dentro de una composición de recubrimiento curable y luego utilizarse en aplicaciones de recubrimiento, tales como una aplicación de recubrimiento automotriz, que producen películas que tiene rendimiento adecuado al rasgado, desgaste usual y desconchón de la pintura. 2. Descripción de la Técnica Relacionada Se conocen en la técnica composiciones de acrílico y su uso en una amplia variedad de aplicaciones de recubrimiento. En una composición de recubrimiento curable, las composiciones de acrílico, junto con un agente de reticulación adecuado, produce generalmente una película que tiene buenas propiedades de película, tales como la resistencia al rasgado, desgaste usual y desconchón de la pintura. Las composiciones de recubrimiento curables que utilizan composiciones de acrílico requieren normalmente solventes que disuelven o de otro modo reducen la composición de acrílico para propósitos de procesamiento y aplicación. Se requieren solventes debido principalmente a un peso molecular elevado y una viscosidad correspondientemente elevada para la composición de acrílico. Aunque las composiciones de acrílico convencionales son generalmente económicas para preparar, estas composiciones particulares con grandes proporciones de monómeros acrílicos de alquilo no funcionales proporcionan deficiente adhesión de recubrimiento nuevo debido a la formación de cadenas de acrílico pendientes y no funcionales durante el curado. Estas cadenas de acrílico migran hacia una superficie superior de una película curada de una composición de recubrimiento que tiene la composición de acrílico convencional e inhiben la adhesión de las composiciones de recubrimiento que se aplican sustancialmente a la película curada. Se conoce también en la técnica que otras propiedades de la película curada, incluyendo la resistencia al rasgado y a el desgaste usual, pueden comprometerse cuando la composición de recubrimiento incluye la composición de acrílico convencional debido a la formación de las cadenas de acrílico descritas anteriormente. Además, las composiciones de acrílico convencionales que no incluyen funcionalidad del carbamato para reticulación subsecuente con aminoplastos exhiben deficiente resistencia al grabado con ácido. Como un resultado, la película curada formada a partir de las composiciones de acrílico convencionales es susceptible a daño debido a la lluvia acida. Se conoce que existe un movimiento hacia utilizar composiciones de acrílico que tienen pesos moleculares inferiores de manera que se reduce la cantidad total de los solventes, es decir, los compuestos orgánicos volátiles (los VOC), requeridos en la composición de recubrimiento. Sin embargo, se conoce también que las composiciones de recubrimiento que utilizan composiciones de acrílico convencionales con pesos moleculares inferiores producen películas que tienen propiedades de película más deficientes como se evidencia por el rendimiento disminuido al rasgado, desgaste usual y desconchón de la pintura. Las composiciones altamente ramificadas, por ejemplo, estrella, se utilizan más frecuentemente debido a que ofrecen pesos moleculares más elevados a pesar de que exhiben viscosidad baja, cuando se compara a la viscosidad de las composiciones de acrílico convencionales, es decir, las composiciones de acrílico que no son altamente ramificadas. Estas composiciones altamente ramificadas se han basado hasta la fecha, principalmente en poliéster. Sin embargo, algunas composiciones de acrílico altamente ramificadas se han desarrollado por métodos complejos tales como Polimerización de Radical de Transferencia de Átomo (ATRP) y Polimerización de Transferencia de Cadena de Fragmentación-Adíeion Reversible (RAFT) . Estos métodos son complejos, y por lo tanto son generalmente indeseables por una variedad de razones incluyendo, pero sin limitarse a tiempos de reacción lentos, deficiente proceso de fabricación, uso de compuestos que contienen metal o azufre, y un requerimiento para la purificación posterior de la composición de acrílico. Debido a la inadecuación asociada con los polímeros acrílicos de la técnica anterior, especialmente las composiciones de acrílico altamente ramificadas desarrolladas por ATRP y RAFT, es deseable proporcionar una composición de acrílico novedosa que es económica y altamente ramificada. Es también ventajoso proporcionar una composición de acrílico, y una composición de recubrimiento curable incluyendo la composición de acrílico, que promueve la resistencia al ataque ácido, mejora la adhesión de recubrimiento nuevo, y se optimiza para reticulación cuando se utiliza en composiciones de recubrimiento.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Y VENTAJAS El objeto de la invención proporciona una composición de acrílico y una composición de recubrimiento curable que incluye la composición de acrílico. La composición de acrílico incluye un polímero acrílico. El polímero acrílico incluye el producto de reacción de un monómero funcionalizado, un primer compuesto reactivo con el monómero funcionalizado que forma un intermediario funcionalizado, y una molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico. El primer compuesto incluye una funcionalidad del vinilo reactiva con el monómero funcionalizado y una funcionalidad del epoxi. El polímero acrílico es altamente ramificado y rentable, cuando se compara a los polímeros acrílicos convencionales que son altamente ramificados. La composición de acrílico incluye además un compuesto de ácido carboxílico que incluye una funcionalidad del ácido carboxílico y un carbamato de alquilo. El compuesto de ácido carboxílico es reactivo con la funcionalidad del epoxi del polímero acrílico para formar un polímero acrílico funcional con hidroxilo. El carbamato de alquilo es reactivo con el polímero acrílico funcional con hidroxilo. De este modo, la composición de acrílico final incluye una funcionalidad del carbamato. La composición de recubrimiento curable incluye la composición de acrílico y un agente de reticulación que es reactivo con la funcionalidad del carbamato de la composición de acrílico. Cuando se utiliza en la composición de recubrimiento curable, en combinación con el agente de reticulación, la composición de acrílico produce películas, especialmente películas de capas transparentes, que tienen rendimiento óptimo al rasgado, desgaste usual y desconchón de la pintura, y resistencia al ataque ácido. Además, las composiciones de acrílico mejora la adhesión de recubrimiento nuevo .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA La composición de acrílico de la presente invención se utiliza de preferencia en composiciones de recubrimiento curables y películas curadas para mejorar ciertas propiedades de la película curada incluyendo, pero sin limitarse a, la resistencia al ataque ácido y la adhesión de recubrimiento nuevo. Más específicamente, la composición de acrílico tiene funcionalidad de carbamato, y opcionalmente, la funcionalidad del hidroxilo que puede reticularse con un agente de reticulación en las composiciones de recubrimiento curables. Como se refiere en la presente, la composición de acrílico puede incluir el producto de reacción del polímero acrílico, un compuesto de ácido carboxílico y un carbamato de alquilo, después de la reacción de aquellos componentes. La composición de acrílico final formada después de la reacción de los componentes antes mencionados incluye una funcionalidad del carbamato. Alternativamente, la composición de acrílico puede incluir el polímero acrílico, el compuesto de ácido carboxílico y/o un carbamato de alquilo no reactivo.

Es decir, la composición de acrílico puede incluir el polímero acrílico y el compuesto de ácido carboxílico, el polímero acrílico y el carbamato de alquilo, o el polímero acrílico, el compuesto de ácido carboxílico y el carbamato de alquilo antes de la reacción entre aquellos componentes . El polímero acrílico se refiere también en la técnica como un polímero acrílico estrella o un polímero estrella que tiene un núcleo y una pluralidad de ramificaciones funcionalizadas de acrilato (también referidas como cadenas, brazos, apéndices y similares) . De preferencia, el polímero acrílico se forma a través de un método de polimerización de acrílico de radical libre que se describe además posteriormente. Más específicamente, el polímero acrílico es el producto de reacción de un monómero funcionalizado, un primer compuesto que es reactivo con el monómero funcionalizado que forma un intermediario funcionalizado, y una molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, reactiva con el intermediario funcionalizado que forma el polímero acrílico. El primer compuesto incluye una funcionalidad del vinilo que es reactiva con el monómero. El primer compuesto incluye también una funcionalidad del epoxi que permanece no reactiva en el polímero acrílico. La molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, se refiere más adelante simplemente como la molécula de núcleo, la cual funciona como el núcleo del polímero acrílico. El primer compuesto y la molécula de núcleo se describen además posteriormente. En una modalidad, el monómero funcionalizado, referido más adelante simplemente como el monómero, incluye una funcionalidad reactiva al hidroxilo y una funcionalidad del vinilo. La terminología descriptiva funcionalizado' que precede los monómeros se refiere a cualquier funcionalidad que puede reaccionar con la funcionalidad desde la molécula de núcleo. La funcionalidad del vinilo del monómero es adecuada para detener el crecimiento de cadena durante la polimerización de acrílico de radical libre del monómero y el primer compuesto. De preferencia, la funcionalidad reactiva a hidroxilo permanece no reactiva en el intermediario funcionalizado, después de la polimerización entre el monómero y el primer compuesto, y es reactiva con la funcionalidad del hidroxilo presente en la molécula de núcleo. Por ejemplo, el monómero puede incluir una funcionalidad del isocianato alifático, la cual es reactiva con la funcionalidad del hidroxilo y puede referirse también como funcionalidad del isocianato, si la molécula de núcleo incluye un poliol, el cual tiene funcionalidad del hidroxilo. Un monómero más preferido es isocianato de a,a-dimetilisopropenilbencilo, el cual tiene tanto la funcionalidad del vinilo como la funcionalidad del isocianato alifático como la funcionalidad reactiva a hidroxilo. El isocianato de , a-dimetilisopropenilbencilo se conoce también en la técnica como Isocianato Alifático Insaturado TMI® (Meta) y está comercialmente disponible de Cytec Industries . El isocianato de a, a-dimetilisopropenilbencilo se refiere también en la técnica como isocianato de 3-isopropenil-a,a~ dimetilbencilo e isocianato de a,a-dimetil meta-isopropenilbencilo. Además, aunque menos preferidas, las formas orto y para del isocianato de a, ocdimetilisopropenilbencilo son también factibles. El isocianato de a, -dimetilisopropenilbencilo tiene el efecto de detención de cadena al limitar el número de funcionalidad del -NCO bajo condiciones de polimerización de acrílico normales. Para propósitos descriptivos, una representación química de un isocianato de a, -dimetilisopropenilbencilo se describe posteriormente .

Otros ejemplos adecuados de funcionalidad reactiva a hidroxilo del monómero pueden incluir funcionalidad del ciano, funcionalidad del haluro del ácido carboxílico, funcionalidad de melamina y combinaciones de las mismas. En otras modalidades, la funcionalidad reactiva al hidroxilo puede reemplazarse con una funcionalidad del hidroxilo. Se apreciará que cuando la funcionalidad del hidroxilo reemplaza la funcionalidad reactiva al hidroxilo, la molécula de núcleo tiene una funcionalidad reactiva a hidroxilo, que se hará reaccionar con la funcionalidad del hidroxilo del monómero. Se modifica un monómero preferido TMI que ha tenido la funcionalidad del isocianato reemplazada por la funcionalidad del metilol . Otros monómeros son adecuados para la composición de acrílico siempre y cuando los monómeros se funcionalicen para reacción subsecuente con la molécula de núcleo y tengan ya sea la capacidad para detener el crecimiento de cadena durante la polimerización de acrílico de radical libre, o tengan la capacidad para desintegrarse al iniciar la polimerización de acrílico de radical libre con el primer compuesto. Ejemplos de otros monómeros adecuados que tienen la capacidad para detener el crecimiento de cadena incluyen, pero no se limitan a, estireno funcionalizado (de preferencia con sustituyentes en las posiciones 2 y 6) , viniltolueno funcionalizado, a-metilestireno funcionalizado, difeniletileno funcionalizado, dinaftalenetileno funcionalizado y combinaciones de los mismos. En cualquier caso, el monómero se presenta de preferencia en el polímero acrílico en una cantidad desde 1 a 20, de más preferencia desde 3 a 10 partes en peso con base en el peso total del polímero acrílico. Cuando se utiliza el monómero que incluye la funcionalidad del vinilo, se utiliza un iniciador para iniciar la polimerización de acrílico de radical libre entre el monómero y el primer compuesto. Como se entiende por aquellos expertos en la técnica, puede utilizarse una amplia variedad de iniciadores. Sin embargo, se prefiere que el iniciador se seleccione desde el grupo de persulfatos inorgánicos tales como persulfato de amonio, (NH)2S208, persulfato de potasio, K2S208 y persulfato de sodio, Na2S208, peróxidos de dialquilo tales como peróxido de di-ter-butilo y peróxido de dicumilo, hidroperóxidos tales como hidroperóxidos de eumeno e hidroperóxido de ter-butilo, perésteres tales como peroctoato de ter-butilo (TBPO) , el cual se conoce también como peroxi-2-etilhexanoato de terbutilo, perbenzoato de ter-butilo, perpivalato de ter-butilo, per-3, 4, 5-tritnetilhexanoato de ter-butilo y per-2-etilhexanoato de ter-butilo, compuestos azo y combinaciones de los mismos. Los compuestos azo adecuados incluyen, pero no se limitan a Vazo® 52, 64, 67 y similares. Vazo® 52, 64 y 67 son respectivamente 2, 2' -azobis (2, 4-dimetilpentan-nitrilo) , 2,2' -azobis (2-metilpropan-nitrilo) , y 2, 2 ' -azobis (2-metilbutan-nitrilo) . Los peroxodisulfatos inorgánicos y los peroxidifosfatos de amonio o metal álcali pueden utilizarse también para iniciar el método de polimerización de acrílico de radical libre. De más preferencia, el iniciador es peroctoato de ter-butilo. En otra modalidad, el monómero incluye una porción de formación de radical en lugar de la funcionalidad del vinilo. El término "porción de formación de radical" se define como cualquier porción del monómero que se desasocia en la presencia de un catalizador, hasta la aplicación de calor o a través de cualquier otro método conocido para desasociar el monómero. Además, el monómero incluye una funcionalidad que puede ser funcional con hidroxilo o una funcionalidad reactiva al hidroxilo, dependiendo de la funcionalidad de la molécula de núcleo que se utiliza. Después de la disociación del monómero, la porción de formación de radical del monómero tiene un radical libre . De preferencia, el monómero incluye la porción de formación de radical, la cual incluye de preferencia un peróxido y una funcionalidad del hidroxilo. La funcionalidad del hidroxilo puede hacerse reaccionar con la molécula de núcleo que incluye una funcionalidad reactiva al hidroxilo. Un monómero preferido es Cyclonox®E, el cual está comercialmente disponible de A zo-Nobel . El Cyclonox® E es peróxido de di- (1-hidroxiciclohexilo) , el cual es de la fórmula: La d soc ac n per x o de di- (1-hidroxiciclohexilo) resulta en la división de enlace oxígeno-oxígeno, dejando dos compuestos radicalizados que tiene cada uno el radical libre en el átomo de oxígeno que fue parte del enlace oxígeno-oxígeno antes de la disociación, como se muestra por la siguiente fórmula: en donde "*" indica el radical libre. Otros monómeros que incluyen la porción de formación de radical y la funcionalidad del hidroxi son también adecuados. Ejemplos de tales otros monómeros incluyen, pero no se limitan a VA-085 y VA-086, los cuales pueden caracterizarse por compuestos azo que tienen funcionalidad hidroxilo. VA-085 es de la fórmula: y VA-086 es de la fórmula: En otras modalidades, en lugar de la funcionalidad del hidroxilo, el monómero puede incluir una funcionalidad reactiva con hidroxilo y una porción de formación de radical . La funcionalidad reactiva con hidroxilo puede reaccionar con la molécula de núcleo que incluye una funcionalidad del hidroxilo. Un monómero adecuado puede formarse a partir de Vazo 67 convirtiendo la funcionalidad ciano a una funcionalidad amino o amido. La funcionalidad amino o amido puede hacerse reaccionar entonces con isocianato o aminoplasto, respectivamente. Como se establece previamente, el primer compuesto es reactivo con el monómero que forma el intermediario funcionalizado. Cuando se utiliza el monómero que incluye la funcionalidad del vinilo, el primer compuesto es reactivo con la funcionalidad del vinilo después que inicia el iniciador la polimerización de acrílico de radical libre. Cuando se utiliza el monómero que incluye la porción de formación de radical, el primer compuesto es reactivo con la porción de formación de radical del monómero. Más específicamente, es la funcionalidad del vinilo del primer compuesto que es reactiva ya sea con la funcionalidad del vinilo del monómero después de la iniciación o la porción de radical libre del monómero después de la disociación, dependiendo del monómero utilizado. El primer compuesto que tiene la funcionalidad del vinilo y la funcionalidad del epoxi puede ser un acrilato o metacrilato de funcionalidad del epoxi. De preferencia, el primer compuesto se selecciona del grupo que consiste de acrilato de glicidilo, alcacrilatos de glicidilo y combinaciones de los mismos. Para propósitos descriptivos, una representación química de metacrilato de glicidilo se describe posteriormente .

Como se establece anteriormente, la funcionalidad del vinilo es reactiva con el monómero. La funcionalidad del epoxi es no reactiva con el hidroxilo o la funcionalidad reactiva del hidroxilo ya sea del monómero o de la molécula de núcleo bajo condiciones de reacción objetivo. En otras palabras, la funcionalidad del epoxi permanece no reactiva en el polímero acrílico y se presenta para participar en las reacciones adicionales, lo cual se describirá en detalle adicional posteriormente.

El polímero acrílico puede incluir además el producto de reacción de un segundo compuesto que es reactivo con el monómero y el primer compuesto para formar el intermediario funcionalizado. Puede incluirse el segundo compuesto para modificar una temperatura de transición vitrea Tg de la película curada formada a partir de la composición de recubrimiento curable, cuya composición de recubrimiento curable se describirá en detalle adicional posteriormente. Además, el segundo compuesto puede funcionar también para modificar el peso equivalente y, por lo tanto, la densidad de reticulación en la película curada. De preferencia, el segundo compuesto se selecciona a partir del grupo de, pero no se limita a, acrilatos, metacrilatos, acrilonitrilos, estírenos, alquenos, anhídridos de alqueno (cíclicos o acíclicos) , y combinaciones de los mismos, cada uno de los cuales tiene funcionalidad del vinilo. El segundo compuesto puede funcionalizarse o no funcionalizarse con una funcionalidad adicional diferente de la funcionalidad del vinilo. Más específicamente, el segundo compuesto puede incluir funcionalidad adicional siempre y cuando la funcionalidad adicional del segundo compuesto sea no reactiva con las funcionalidades del monómero, el primer compuesto o la molécula de núcleo. De preferencia, el segundo compuesto está libre de funcionalidad diferente de la funcionalidad del vinilo.

En la modalidad preferida, el primer compuesto, y opcionalmente el segundo compuesto, se presenta en una cantidad total desde 10 a 99, de más preferencia desde 15 a 90 partes en peso con base en el peso total del polímero acrílico. De preferencia, el polímero acrílico tiene un peso molecular, Mw de 700 a 48,000. Para el polímero acrílico que tiene el peso molecular, Mw, dentro del rango anterior, el intermediario funcionalizado descrito posteriormente tiene de preferencia un peso molecular Mw de aproximadamente 300 a 12,000, de más preferencia desde 1,000 a 4,000. Por supuesto, son posibles pesos moleculares más elevados, Mw para el intermediario funcionalizado, pero tales intermediarios funcionalizados no son ideales para composiciones de recubrimiento curables debido a una viscosidad resultante excesiva en la composición de acrílico. Como se establece anteriormente, el primer compuesto y el monómero reaccionan para formar el intermediario funcionalizado. Asumiendo que el monómero es un isocianato de a, a-dimetilisopropenilbencilo, es decir, el monómero tiene la funcionalidad reactiva con hidroxilo y la funcionalidad del vinilo, con el primer compuesto que es metacrilato de glicidilo, el intermediario funcionalizado descrito posteriormente se forma, en donde INIT. representa el iniciador y m varía de 1 a 80, -de más preferencia de 15 a 30 El intermediario funcionalizado descrito anteriormente es equivalente a las ramificaciones de acrilato funcionalizado del polímero acrílico. Es decir, este intermediario funcionalizado funciona como las ramificaciones para conexión subsecuente, a través de condensación, al núcleo del polímero acrílico. Las ramificaciones de acrilato funcionalizadas se forman primero y el núcleo, es decir, la molécula de núcleo, se condensa entonces con las ramificaciones de acrilato funcionalizadas. Se entenderá que el intermediario funcionalizado anteriormente es simplemente un ejemplo de muchos diferentes intermediarios funcionalizados que pueden formarse durante la reacción para formar la composición de acrílico y la invención objeto no se limita necesariamente a este intermediario funcionalizado particular y derivados subsecuentes del mismo. Por ejemplo, cuando el monómero es peróxido de di (1-hidroxiciclohexilo) , es decir, el monómero que tiene la porción de formación radical y la funcionalidad del hidroxilo, y el primer compuesto es metacrilato de glicidilo, se forma el intermediario funcionalizado, donde m varía de preferencia desde 1 a 80, de más preferencia desde 15 a 30. El intermediario funcionalizado se describe posteriormente . en donde "*" indica el radical libre. El intermediario funcionalizado puede terminarse, en el radical libre, a través de un número de reacciones de terminación tales como a través de una extracción de protón desde una reacción de solvente con otro compuesto radicalizado, la descomposición que forma un doble enlace en el sitio de radical libre o cualquier combinación de aquellas reacciones. Una vez que se forma el intermediario funcionalizado, se introduce la molécula de núcleo para reaccionar con el intermediario funcionalizado que forma el polímero acrílico. Se selecciona la molécula de núcleo para proporcionar una funcionalidad que es reactiva con la funcionalidad del monómero que permanece no reactiva después de la polimerización con el primer compuesto. Como se describe anteriormente, la molécula de núcleo es altamente ramificada y es polifuncional, es decir, tiene una funcionalidad mayor que o igual a 2. Para los propósitos de esta invención, la terminología "altamente ramificado" indica moléculas de núcleo que inician con un núcleo y se ramifica en al menos dos, de preferencia al menos tres o más direcciones. Aunque no se requiere ramificación excesiva, es más preferido que la molécula de núcleo, de preferencia un isocianato o un poliol, se ramifique altamente para conseguir los beneficios de viscosidad deseados. Las moléculas de núcleo pueden describirse también como compuestos ramificados que tienen una pluralidad de funcionalidades. Las funcionalidades pueden ser funcionalidades primarias, secundarias y terciarias. La molécula de núcleo se selecciona a partir del grupo de isocianatos, isocianuratos, melaminas, polioles, haluros del ácido policarboxílico y combinaciones de los mismos, con la molécula de núcleo reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico. Sin embargo, otras moléculas de núcleo potenciales podrían ser diferentes que aquellas mencionadas anteriormente y podrían proporcionar una funcionalidad diferente de aquellas descritas anteriormente. Por ejemplo, la molécula de núcleo puede también ser una resina de melamina-formaldehído. Las moléculas de núcleo preferidas cuando el intermediario funcionalizado tiene la funcionalidad reactiva con hidroxilo, es decir, en donde el monómero es isocianato de a,a-dimetilisopropenilbencilo que tiene la funcionalidad del isocianato alifático, que incluye polioles que son reactivos con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico. De preferencia, los polioles se seleccionan del grupo de glicerol, propilenglicol, eritritol, pentaeritritol, dipentaeritritol, trimetiloletano, trimetilolpropano, dulcitol, treitol y combinaciones de los mismos. Para propósitos descriptivos, una representación química de pentaeritritol se describe posteriormente.

Las moléculas de núcleo preferidas para reaccionar con el intermediario funcionalizado que tiene la funcionalidad del hidroxilo, es decir, en donde el monómero es el peróxido que tiene la funcionalidad del hidroxilo, que incluye isocianatos, isocianuratos, melaminas, haluros del ácido carboxílico y combinaciones de los mismos que son reactivas con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico. Las moléculas de núcleo más preferidas para reaccionar con el intermediario funcionalizado que tiene la funcionalidad del hidroxilo incluyen isocianatos. De preferencia, se seleccionan isocianatos a partir del grupo de carbamato de trimetilolpropano con diisocianato de tolueno, carbamato de pentaeritritol con diisocianato de tolueno, y combinaciones de los mismos. Otros isocianatos preferidos incluyen poliisocianato Desmodur® o Mondur® comercialmente disponible de Mobay Corporation de Pittsburgh, PA. Para propósitos descriptivos, se describe posteriormente una representación química del carbamato de pentaeritritol con diisocianato de tolueno.

Se condensa la molécula de núcleo con el intermediario funcionalizado, es decir, con las ramificaciones de acrilato funcionalizadas. Más específicamente, la molécula de núcleo y el intermediario funcionalizado se hacen reaccionar para formar el polímero acrílico. El éxito de la condensación de la molécula de núcleo y el intermediario funcionalizado depende de la observación que cuando el monómero se utiliza para polimerizar el primer compuesto, cada una de las hebras poliméricas formadas tendrá una y solamente una funcionalidad que se origina desde el monómero en el mayor de los casos . La cantidad de la molécula de núcleo presente en la reacción debe equilibrarse con la cantidad del intermediario funcionalizado, es decir, las ramificaciones de acrilato funcionalizado, que se forma a través de la reacción del monómero, el primer compuesto, y, opcionalmente, el segundo compuesto. Para este fin, se prefiere que la relación molar de la molécula de núcleo al intermediario funcionalizado sea de 1:20 a 1:1, de más preferencia de 1:10 a 1:3. La molécula de núcleo establece un fundamento para el polímero acrílico. De preferencia, la molécula de núcleo se presenta en una cantidad desde 0.1 a 20, de más preferencia desde 0.5 a 10, y de mayor preferencia desde 0.5 a 1.5 partes en peso con base en el peso total del polímero acrílico. Cuando el monómero es isocianato de a,a-dimetilisopropenilbencilo, el primer compuesto es metacrilato de glicidilo, el segundo compuesto no se presenta, y la molécula de núcleo es pentaeritritol, el polímero acrílico se describe posteriormente, en donde INIT. representa el iniciador y m varía de 1 a 80, de mayor preferencia de 15 a 30.

Cuando el monómero es peróxido de di- (1-hidroxiciciohexilo) , el primer compuesto es metacrilato de glicidilo, y la molécula de núcleo es carbamato de pentaeritritol con diisocianato de tolueno, el polímero acrílico se describe posteriormente, en donde m varía de 1 a 80, de mayor preferencia de 15 a 30, y el "*" indica el radical libre, el cual puede terminarse como se describe anteriormente.

De preferencia, el polímero acrílico se presenta en la composición de acrílico en una cantidad desde 10 a 80 partes en peso con base en el peso total de la composición de acrílico, de más preferencia desde 30 a 60 partes en peso con base en el peso total de la composición de acrílico. Como se sugiere anteriormente, la composición de acrílico incluye también, además del polímero acrílico, el compuesto de ácido carboxílico y/o el carbamato de alquilo.

En una modalidad, el polímero acrílico, el compuesto de ácido carboxílico y el carbamato de alquilo se hacen reaccionar tan pronto como aquellos componentes se combinen. Alternativamente, el polímero acrílico, el compuesto de ácido carboxílico y el carbamato de alquilo se combinan juntos y permanecen no reactivos hasta el momento, en que se desea la reacción entre el polímero acrílico, el compuesto de ácido carboxílico y el carbamato de alquilo. Durante la reacción, el polímero acrílico y el compuesto de ácido carboxílico reaccionan para formar un polímero acrílico funcional con hidroxilo. La reacción entre el polímero acrílico y el compuesto de ácido carboxílico puede conseguirse calentando la composición de acrílico que incluye aquellos componentes a una temperatura de aproximadamente 130°C. Se utiliza un proceso de trans-esterificación para hacer reaccionar el polímero acrílico funcional con hidroxilo con el carbamato de alquilo. Más específicamente, la funcionalidad del hidroxilo del polímero acrílico funcional con hidroxilo y el carbamato de alquilo reacciona para formar la composición de acrílico que incluye la funcionalidad del carbamato primario. Esta reacción se realiza a temperaturas elevadas, de preferencia en la presencia de un catalizador organometálico, y puede ocurrir al mismo tiempo con la reacción entre el polímero acrílico y el compuesto de ácido carboxílico, cuando el polímero acrílico, el compuesto de ácido carboxílico y el carbamato de alquilo se presentan juntos . En otra modalidad, el polímero acrílico y el compuesto de ácido carboxílico se hacen reaccionar para formar el polímero acrílico funcional con hidroxilo. El carbamato de alquilo se agrega subsecuentemente a, y se hace reaccionar con el polímero acrílico funcional con hidroxilo para formar la composición de acrílico. El catalizador organometálico puede agregarse también antes de o durante la adición del carbamato de alquilo al polímero acrílico funcional con hidroxilo. La composición de acrílico puede combinarse con el agente de reticulación que es reactivo con la composición de acrílico para formar la composición de recubrimiento curable . Como se sugiere anteriormente, el compuesto de ácido carboxílico tiene una funcionalidad del ácido carboxílico y de preferencia una funcionalidad del hidroxilo. La funcionalidad del ácido carboxílico es reactiva con la funcionalidad del epoxi del polímero acrílico para formar el polímero acrílico funcional con hidroxilo. De preferencia, cuando se presenta la funcionalidad del hidroxilo, el compuesto de ácido carboxílico se selecciona a partir del grupo de compuestos de hidroxiácido, compuestos dihidroxiácido, compuestos trihidroxiácido y combinaciones de los mismos. La cantidad de funcionalidades de hidroxilo en el compuesto de ácido carboxílico contribuyen a la densidad de reticulación en la película curada, con más funcionalidades hidroxilo que corresponden a una densidad de reticulación más elevada. El compuesto de ácido carboxílico incluye al menos una funcionalidad de ácido carboxílico. El compuesto de ácido carboxílico puede definirse además como un ácido alcanoico que tiene desde 1 a 30 átomos de carbono, tales como ácido acético, ácido nanoico, etc. Los ácidos alcanoicos adecuados pueden seleccionarse desde el grupo de, pero sin limitarse a ácido glicólico, ácido 3-hidroxipropiónico e isómeros de los mismos, ácido 3-hidroxipropiónico e isómeros de los mismos, ácido 3-hidroxibutírico, ácido 3-hidroxiisobutírico, ácido dimetilolpropiónico, ácido láctico, ácido 12-hidroxiesteárico y combinaciones de los mismos. Para propósitos descriptivos, una representación química del ácido dimetilolpropiónico, la cual tiene una funcionalidad del ácido carboxílico y dos funcionalidades de hidroxilo se describe posteriormente.

De preferencia, el compuesto de ácido carboxílico se presenta en la composición de acrílico en una cantidad desde 1 a 30, de más preferencia desde 5 a 20, partes en peso con base en el peso total de la composición de acrílico. Para propósitos descriptivos, una representación química de una porción del polímero acrílico funcional con hidroxilo formado por la reacción de un mol de ácido dimetilpropiónico y un mol del polímero acrílico se describe posteriormente.

Acrílico en donde la etiqueta de "Polímero Acrílico" corresponde a la estructura de cualquiera de los polímeros acrílicos representados gráficamente anteriormente, R corresponde ya sea al iniciador o al radical libre, dependiendo del monómero que se utiliza, y m es desde 1 a 80, de mayor preferencia desde 15 a 30. Como se ilustra, la funcionalidad del ácido carboxílico del compuesto del ácido carboxílico y la funcionalidad del epoxi del polímero acrílico han reaccionado a través de una reacción de abertura de anillo, la cual resulta en la formación de la funcionalidad del hidroxilo y la unión del compuesto de ácido carboxílico al polímero acrílico. La representación química anterior no se limita a cualquiera de las dos modalidades específicas del polímero acrílico como se describe anteriormente . El carbamato de alquilo es reactivo con el polímero acrílico funcional con hidroxilo, más específicamente la funcionalidad del hidroxilo del polímero acrílico funcional con hidroxilo, para formar la composición de acrílico, la cual tiene funcionalidad del carbamato. De preferencia, el carbamato de alquilo tiene de 1 a 20 átomos de carbono en la cadena alquilo, y se define generalmente como en donde R es la cadena alquilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono. De preferencia, se selecciona el carbamato de alquilo a partir del grupo de, pero no se limitan a carbamato de metilo, carbamato de etilo, carbamato de propilo, carbamato de butilo, monocarbamato de propilenglicol y combinaciones de los mismos . El compuesto de carbamato de alquilo más preferido comprende carbamato de metilo. De preferencia, el carbamato de alquilo se presenta en la composición de acrílico en una cantidad desde 5 a 30, de preferencia desde 15 a 25 partes en peso con base en 100 partes en peso de la composición de acrílico. También, la relación preferida de equivalentes efectivos del compuesto de ácido carboxílico al compuesto de carbamato de alquilo es de 1:1 a 1:10. La cantidad del carbamato de alquilo utilizada en la composición de acrílico es dependiente del número de funcionalidades de hidroxilo en el polímero acrílico funcional con hidroxilo. El número total de moles del compuesto de carbamato es generalmente igual al número de funcionalidades de hidroxilo en el polímero de acrílico funcional con hidroxilo, el cual resulta de preferencia en el consumo de toda la funcionalidad del hidroxilo en el polímero acrílico funcional con hidroxilo. Por lo tanto, en la modalidad preferida, la relación molar del compuesto de carbamato, por ejemplo, carbamato de metilo al compuesto de ácido carboxílico, por ejemplo, ácido dimetilolpropiónico, es 3 : 1 debido, a que después de la reacción de un mol del ácido dimetilolpropiónico con la funcionalidad del epoxi del polímero acrílico, tres moles de funcionalidad del hidroxilo se presentan en la composición de acrílico. Si el compuesto de ácido carboxílico es ácido láctico, el cual tiene una funcionalidad del hidroxilo y una funcionalidad del ácido carboxílico, entonces se utilizan de preferencia dos moles del compuesto de carbamato para cada mol del ácido láctico para preparar la composición de acrílico, ya que se presentan dos moles de funcionalidad del hidroxilo en la composición de acrílico después que el ácido láctico y el polímero acrílico reaccionan. Por supuesto, no se excluyeron composiciones de acrílico formadas a partir de equivalentes inferiores del carbamato de alquilo. Por ejemplo, como un ejemplo no limitante, si se presentan tres moles de la funcionalidad del hidroxilo, y sólo se utilizan dos moles del compuesto de carbamato, entonces la composición de acrílico tendrá tanto la funcionalidad del carbamato como de hidroxilo. Cuando la funcionalidad del carbamato y el hidroxilo se presentan, la cantidad del agente de reticulación puede limitarse, como se describe en detalle adicional posteriormente, para evitar la reticulación con la funcionalidad del hidroxilo. Para propósitos descriptivos, se describe posteriormente una representación química de la composición de acrílico formada por la reacción del carbamato de metilo y el polímero acrílico, con una relación 3:1 del carbamato de alquilo al ácido dimetilolpropiónico.

Polímero Acrílico La representación química anterior es válida para cualquiera de las dos modalidades preferidas del polímero acrílico como se describe anteriormente, en donde la etiqueta "Polímero Acrílico" corresponde a la estructura de la modalidad respectiva del polímero acrílico, R corresponde ya sea el iniciador o el radical libre, dependiendo del monómero que se utiliza, y m es de 1 a 80, de mayor preferencia de 15 a 30. La representación química de la composición de acrílico que se describe anteriormente es simplemente ilustrativa de la invención objeto. La composición de acrílico descrita anteriormente tiene tres funcionalidades de carbamato que se derivan a partir de las estructuras del compuesto de ácido carboxílico y el carbamato de alquilo, en el ácido dimetilolpropiónico y el carbamato de metilo de la modalidad preferida, respectivamente. Se entenderá que si los compuestos alternativos se seleccionan para el compuesto de ácido carboxílico y el carbamato de alquilo, entonces las composiciones de acrílico pueden ser diferentes que aquellas que se describen anteriormente, y pueden tener más o menos funcionalidades de carbamato. Como se sugiere anteriormente, la composición de recubrimiento curable que incluye la composición de acrílico incluye también el agente de reticulación que es reactivo con la funcionalidad del carbamato y, opcionalmente, la funcionalidad del hidroxilo de la composición de acrílico. Se seleccionan agentes de reticulación adecuados a partir del grupo de, pero no se limitan a, poliisocianatos, poliisocianuratos, resinas de melamina-formaldehído, haluros de ácido policarboxílico y combinaciones de los mismos. También adecuadas para el agente de reticulación son resinas aminoplásticas que son reactivas con la funcionalidad del carbamato. Como se entiende por aquellos expertos en la técnica, una resina aminoplástica se forma por el producto de reacción de un formaldehído y una amina en donde la amina preferida es una urea o una melamina. En otras palabras, la resina aminoplástica puede incluir resinas de urea y resinas de melamina-formaldehído. Las resinas de melamina-formaldehído de la modalidad preferida incluyen ya sea una funcionalidad del metilol, una funcionalidad del alcoximetilo o ambas. La funcionalidad del alcoximetilo es de la fórmula general -CH20R, en donde Ri es una cadena alquilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono. Como se entiende por aquellos expertos en la técnica, la funcionalidad del metilol y la funcionalidad del alcoximetilo son reactivas con la funcionalidad del carbamato de la composición de acrílico. Las funcionalidades de metilol y alcoximetilo son de preferencia reactivas con la funcionalidad del carbamato, cuando se oponen a cualquier funcionalidad del hidroxilo, para ? reticular' la composición de recubrimiento curable hasta la cura. Ejemplos de resinas aminoplasto adecuadas incluyen, pero no se limitan a resinas de melamina-formaldehído monoméricas o poliméricas, incluyendo resinas de melamina que se alquilan parcial o totalmente utilizando alcoholes que tienen de preferencia uno a seis, de más preferencia uno a cuatro átomos de carbono, tales como melamina metilada con hexametoxi; resinas de formaldehído de urea incluyendo ureas de metilol y ureas de siloxi tales como una resina de formaldehído de urea butilada, benzoguaniminas alquiladas, ureas de guanilo, guanidinas, biguanidinas, poliguanidinas y similares. Aunque la urea y la melamina son las aminas preferidas, otras aminas tales como triazinas, triazoles, diazinas, guanidinas o guanaminas pueden utilizarse también para preparar las resinas aminoplásticas. Además, aunque se prefiere el formaldehído para formar la resina aminoplástica, otros aldehidos, tales como aceltaldehído, crotonaldehído y benzaldehído pueden utilizarse también. Las resinas de melamina-formaldehído monoméricas son particularmente preferidas. La resina de melamina-formaldehído incluye hexametoximetilmelamina (HMMM) . La HMMM está comercialmente disponible de Solutia bajo sus Resinas Reticuladoras de Amino Resimene. HMMM se muestra en la siguiente presentación química.

Hasta la adición del agente de reticulación a la composición de acrílico, la funcionalidad del alcoximetilo de la HJYMM, específicamente el grupo CH2OCH3 y la funcionalidad del carbamato del polímero acrílico reacciona para establecer ligamentos de uretano (-NH-C0-0-) . El ligamento de uretano entre la composición de acrílico y el agente de reticulación es de la reacción de carbamato - melamina y es ideal para resistencia a ataque ácido ambiental . Debido a que la composición de acrílico de la presente invención tiene funcionalidad del carbamato terminal y debido a que el aminoplasto es reactivo con la funcionalidad del carbamato, los ligamentos de éter que resultan a partir de una funcionalidad del hidroxilo - cura de aminoplasto, y las cuales son particularmente susceptibles a ataque ácido, pueden evitarse como el mecanismo de reticulación primario. Para conseguir esto, la cantidad del agente de reticulación, por ejemplo, la resina aminoplástica, puede limitarse de manera que el agente de reticulación reacciona sólo con la funcionalidad del carbamato disponible en la composición de acrílico. Es decir, en la modalidad preferida, el agente de reticulación de aminoplasto reacciona de preferencia con una funcionalidad del carbamato disponible antes de cualquier reacción sustancial con la funcionalidad del hidroxilo que se presenta en la composición de acrílico. Es posible por lo tanto controlar la cantidad de ligamentos de éter que se forman cuando se retícula la composición de acrílico y el agente de reticulación. La cantidad del agente de reticulación puede incrementarse si se desea la reticulación con la funcionalidad del hidroxilo. Aunque no se prefiera necesariamente, un agente de reticulación alternativo para uso en la invención objeto es el agente de reticulación de poliisocianato. El agente de reticulación de poliisocianato más preferido es un triisocianurato. El agente de reticulación de poliisocianato puede ser un poliisocianato alifático incluyendo un poliisocianato cicloalifático o un poliisocianato aromático. El término "poliisocianato" como se utiliza en la presente se refiere a cualquier compuesto que tiene una pluralidad de funcionalidades de isocianato en promedio por molécula. Los poliisocianatos abarcan por ejemplo, poliisocianatos monoméricos que incluyen diisocianatos monoméricos, biurets e isocianuratos de poliisocianatos monoméricos, isocianatos polifuncionales extendidos formados haciendo reaccionar un mol de un diol con dos moles de un diisocianato o mol de un triol con tres moles de un diisocianato y similares. Ejemplos útiles de agentes de reticulación de poliisocianatos adecuados incluyen, sin limitación, diisocianato de etileno, 1, 2-diisocianatopropano, 1, 3-diisocianatopropano, diisocianato de 1, 4-butileno, diisocianato de lisina, 1,4-metilen bis (isocianato de ciciohexilo) , diisocianato de isoforona, diisocianato de tolueno, el isocianurato de diisocianato de tolueno, 4,4' -diisocianato de difenilmetano, el isocianurato de 4 , 4' -diisocianato de difenilmetano, metilenbis-4 , 4' -isocianatociclohexano, diisocianato de isoforona, el isocianurato de diisocianato de isoforona, diisocianato de 1, 6-hexametileno, el isocianurato de diisocianato de 1, 6-hexametileno, diisocianato de 1,4-ciciohexano, diisocianato de p-fenileno, 4,4' -4"-triisocianato de trifenilmetano, diisocianato de tetrametilxileno, diisocianato de metaxileno y combinaciones de los mismos. Se prefieren poliisocianatos alifáticos cuando la composición de recubrimiento curable se utiliza como una composición de acabado final automotriz. Generalmente, se presenta la composición de acrílico en una cantidad desde 65 a 90, de preferencia desde 75 a 90 partes en peso con base en el peso total de la composición de recubrimiento curable y el agente de reticulación se presenta en una cantidad desde 1 a 35, de preferencia desde 5 a 25, y de mayor preferencia desde 7 a 15 partes en peso con base en 100 partes en peso de la composición de recubrimiento curable . La relación de los equivalentes efectivos de la composición de acrílico al agente de reticulación es de 3:1 a 1:3. La composición de recubrimiento curable puede incluir también un aditivo o una combinación de aditivos. Tales aditivos incluyen, pero no se limitan a solventes, catalizadores, estabilizadores de luz de amina impedida (los HAL) , absorbedores ultravioleta (los UVA) , agentes de control de reología, agentes anti-amarillamiento, agentes de promoción de adhesión y similares. Ejemplos específicos de algunos de los aditivos anteriores incluyen n-metil pirrolidona y acetato de oxo-hexilo como solventes para afectar tales características como resistencia a la botadura y al desprendimiento, y acrilato de polibutilo, sílice ahumada y silicona como agentes de control de reología. Los siguientes ejemplos que ilustran la formación y el uso de la composición de acrílico de la presente invención, como se presentan en la misma, se pretenden para ilustrar y no limitar la invención.

EJEMPLOS En los Ejemplos, se preparó el Polímero A Acrílico agregando y haciendo reaccionar los siguientes componentes, en partes en peso con base en el peso total de la composición de acrílico, a menos que se indique de otra manera.

Tabla 1 Para formar el Polímero A Acrílico, se agregaron 75.0 gramos de Solvesso® 100 (también referido como Aromatic 100) dentro de un reactor, y el reactor se calentó a través de un suministro de calor convencional a una temperatura de 150°C. Una vez que el reactor alcanzó 150°C, se agregaron una mezcla del Monómero Funcionalizado, el Primer Compuesto, el Segundo Compuesto A, el Segundo Compuesto B, y el Iniciador al reactor durante aproximadamente 3 horas para formar el intermediario funcionalizado. Una vez que se formó el intermediario funcionalizado, la temperatura se disminuyó hasta que la temperatura del intermediario funcionalizado alcanzó aproximadamente 100-110°C. Luego, se agregó la Molécula A de Núcleo al reactor junto con 11 gramos adicionales de Solvesso® 100. Se agregó una gota de DBTDL. Se mantuvo la reacción hasta 100 °C hasta el % medido de ?CO fue menor de 0.1 meq en sólidos. Se preparó el Polímero B Acrílico agregando y haciendo reaccionar los siguientes componentes, en partes en peso con base en el peso total de la composición de acrílico, a menos que se indique de otro modo .

Tabla 2 Para formar el polímero acrílico, se agregarían 75.0 gramos de Solvesso® 100 (también referido como Aromatic 100) dentro de un reactor, y el reactor se calentaría a través de un suministro de calor convencional a una temperatura de 121°C. Una vez que el reactor alcanzó 121°C, se agregarían una mezcla del Monómero Funcionalizado, el Primer Compuesto, el Segundo Compuesto A y el Segundo Compuesto B de acuerdo a la Tabla 2 al reactor durante aproximadamente 3 horas para formar el intermediario funcionalizado . Una vez que se forma el intermediario funcionalizado, se disminuirá la temperatura hasta que la temperatura del intermediario funcionalizado alcance aproximadamente 100-110 °C. Luego, se agregará la molécula de núcleo al reactor junto con 11 gramos adicionales de Solvesso® 100. Se agregará también una gota de DBTDL y la reacción se mantendrá a 100°C hasta que el % de medidas de NCO sea menor de 0.02 meq en sólidos. Se prepara la Composición A de Acrílico y la Composición B de Acrílico se prepararía, agregando y haciendo reaccionar los siguientes componentes, en partes en peso con base en el peso total de la composición de acrílico, a menos que se indique de otro modo .

Tabla 1 Para la Tabla 3 anterior, se hicieron reaccionar 40 gramos de DMPA y 220 gramos del Polímero A Acrílico a 110°C en un matraz de reacción hasta que más del 90% del epóxido del Polímero A Acrílico hubo reaccionado. Alternativamente, pueden sustituirse 272 gramos del Polímero B Acrílico para el Polímero A Acrílico y hacerse reaccionar en la misma manera como lo anterior. Después de la verificación de Espectroscopia IR para confirmar que la mayoría (>90%) del DMPA había reaccionado, se cargaron 30 gramos de tolueno, 75 gramos de carbamato de metilo y 0.1 gramos de óxido de dibutilestaño en el matraz de reacción. El matraz de reacción, incluyendo el producto de reacción del DMPA y el Polímero A Acrílico, junto con el carbamato de metilo, el óxido de dibutilestaño y el tolueno se calienta con un suministro de calor convencional a una temperatura de 120 a 135°C para formar la Composición A de Acrílico que tiene funcionalidad del carbamato. El producto secundario del metanol, que resulta a partir de la producción de la Composición A de Acrílico, se remueve durante la reacción. La extensión de la reacción se monitoreo titulando la presencia de la funcionalidad del hidroxilo. Cuando más del 90% de las funcionalidades de hidroxilo se convirtieron en funcionalidades de carbamato, se aplicó vacío al matraz de reacción para remover cualquier carbamato de metilo que permaneció no reactivo hasta que se presentan menos de 0.2 partes en peso del carbamato de metilo, basado en los sólidos totales en el matraz de reacción. La mezcla de reacción se enfrió a aproximadamente 60 a 70°C y se agregaron 100 gramos de acetato de amilo para dispersar completamente la Composición A de Acrílico. El tiempo de reacción total para el Polímero A de Acrílico para reaccionar con el DMPA, y luego la reacción subsecuente con el carbamato de metilo es aproximadamente 30 horas. La Composición A de Acrílico tiene un % no volátil de aproximadamente 70 partes en peso con base en el peso total de la Composición A de Acrílico. Se ha descrito la invención en una manera ilustrativa, y se entenderá que la terminología la cual se ha utilizado se pretende para estar en la naturaleza de las palabras de la descripción en lugar de limitación. Obviamente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores, y la invención puede practicarse de otro modo que como se describe específicamente.

Claims (53)

1. REIVINDICACIONES 1. Una composición de acrílico, que comprende el producto de reacción de : A) un polímero acrílico que comprende el producto de reacción de; i) un monómero funcionalizado; ii) un primer compuesto reactivo con tal monómero funcionalizado para formar un intermediario funcionalizado, el primer compuesto comprende una funcionalidad del vinilo reactiva con el monómero funcionalizado y una funcionalidad del epoxi ; y iii) una molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico; B) un compuesto de ácido carboxílico que comprende una funcionalidad del ácido carboxílico que es reactiva con tal funcionalidad del epoxi del polímero acrílico para formar un polímero acrílico funcional con hidroxilo; y C) un carbamato de alquilo que es reactivo con un polímero acrílico funcional con hidroxilo para formar la composición de acrílico.
2. 2. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el compuesto de ácido carboxílico comprende además una funcionalidad del hidroxilo.
3. 3. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el compuesto de ácido carboxílico tiene al menos una funcionalidad de ácido carboxílico.
4. 4. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 3 , en donde el compuesto de ácido carboxílico se define además como un ácido alcanoico que tiene de 1 a 30 átomos de carbono.
5. 5. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 4, en donde el ácido alcanoico se selecciona del grupo de ácido glicólico, ácido 3-hidroxipropiónico e isómeros de los mismos, ácido 3-hidroxipropiónico e isómeros del mismo, ácido 3-hidroxibutírico, ácido 3-hidroxiisobutírico, ácido dimetilolpropiónico, ácido láctico, ácido 12-hidroxiesteárico y combinaciones de los mismos.
6. 6. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el carbamato de alquilo tiene de 1 a 20 átomos de carbono en la cadena alquilo.
7. 7. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 6, en donde el carbamato de alquilo se selecciona del grupo de carbamato de metilo, carbamato de etilo, carbamato de propilo, carbamato de butilo, monocarbamato de propilenglicol y combinaciones de los mismos .
8. 8. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde la relación de los equivalentes efectivos del compuesto de ácido carboxílico al carbamato de alquilo es de 1:1 a 1:10.
9. 9. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, que comprende además un catalizador organometálico para catalizar la reacción entre el carbamato de alquilo y el polímero acrílico funcional con hidroxilo.
10. 10. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 9, en donde el catalizador organometálico comprende óxido de dibutilestaño.
11. 11. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el monómero funcionalizado comprende la funcionalidad reactiva con hidroxilo y la funcionalidad del vinilo.
12. 12. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 11, en donde la funcionalidad reactiva con hidroxilo comprende una funcionalidad del isocianato alifático.
13. 13. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 12, en donde el monómero funcionalizado comprende isocianato de a, a-dimetilisopropenilbencilo.
14. 14. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 11, en donde el primer compuesto se selecciona a partir del grupo de acrilato de glicidilo, alcacrilatos de glicidilo y combinaciones de los mismos.
15. 15. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 11, en donde la molécula de núcleo comprende un poliol reactivo con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico.
16. 16. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 15, en donde el poliol se selecciona del grupo de glicerol, propilenglicol, eritritol, pentaeritritol, dipentaeritritol, trimetiloletano, trimetilolpropano, dulcitol, treitol y combinaciones de los mismos.
17. 17. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 11, en donde el polímero acrílico comprende además el producto de reacción de un iniciador seleccionado a partir del grupo de persulfatos inorgánicos, peróxidos de dialquilo, hidroperóxidos, perésteres, compuestos azo y combinaciones de los mismos .
18. 18. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el monómero funcionalizado comprende una funcionalidad del hidroxilo y una funcionalidad del vinilo.
19. 19. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 18, en donde la molécula de núcleo se selecciona del grupo de isocianatos, isocianuratos, melaminas, haluros del ácido carboxílico y combinaciones de los mismos con la molécula de núcleo reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico.
20. 20. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el monómero funcionalizado comprende una porción de formación de radical y una funcionalidad del hidroxilo.
21. 21. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 20, en donde el monómero funcionalizado comprende peróxido de di- (1-hidroxiciclohexilo) .
22. 22. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 20, en donde el primer compuesto se selecciona del grupo de acrilato de glicidilo, alcacrilatos de glicidilo y combinaciones de los mismos.
23. 23. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 20, en donde la molécula de núcleo se selecciona del grupo de isocianatos, isocianuratos, melaminas, haluros del ácido carboxílico, y combinaciones de los mismos con la molécula de núcleo reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico.
24. 24. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el monómero funcionalizado comprende una porción de formación de radical y una funcionalidad reactiva con hidroxilo.
25. 25. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 24, en donde el monómero funcionalizado se selecciona del grupo de isocianatos, isocianuratos, melaminas, haluros del ácido carboxílico y combinaciones de los mismos.
26. 26. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 24, en donde el primer compuesto se selecciona del grupo de acrilato de glicidilo, alcacrilatos de glicidilo y combinaciones de los mismos.
27. 27. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 24, en donde la molécula de núcleo comprende un poliol reactivo con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico.
28. 28. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el polímero acrílico comprende además el producto de reacción de un segundo compuesto que comprende una funcionalidad del vinilo y es reactivo con el monómero funcionalizado y el primer compuesto para formar el intermediario funcionalizado.
29. 29. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 28, en donde el segundo compuesto se selecciona del grupo de acrilatos, metacrilatos, acrilonitrilos, estirenos y combinaciones de los mismos.
30. 30. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el monómero funcionalizado comprende isocianato de a, a-dimetilisopropenilbencilo, el primer compuesto comprende acrilato de glicidilo o metacrilato de glicidilo, la molécula de núcleo comprende pentaeritritol, el compuesto de ácido carboxílico comprende ácido dimetilolpropiónico, y el carbamato de alquilo comprende carbamato de metilo.
31. 31. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 1, en donde el monómero funcionalizado comprende peróxido de di- (1-hidroxiciclohexilo) , el primer compuesto comprende acrilato de glicidilo o metacrilato de glicidilo, la molécula de núcleo comprende carbamato de trimetilolpropano con diisocianato de tolueno o carbamato de pentaeritritol con diisocianato de tolueno, el compuesto de ácido carboxílico comprende ácido dimetilolpropiónico, y el carbamato de alquilo comprende carbamato de metilo .
32. 32. Una composición de recubrimiento curable, que comprende : (A) una composición de acrílico que comprende el producto de reacción de; i) un polímero acrílico que comprende el producto de reacción de; a) un monómero funcionalizado; b) un primer compuesto reactivo con el monómero funcionalizado para formar un intermediario funcionalizado, el primer compuesto comprende una funcionalidad del vinilo reactiva con el monómero y la funcionalidad del epoxi; y c) una molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico; ii) un compuesto de ácido carboxílico que comprende una funcionalidad del ácido carboxílico que es reactiva con la funcionalidad del epoxi del polímero acrílico para formar un polímero acrílico funcional con hidroxilo; y iii) un carbamato de alquilo que es reactivo con un polímero acrílico funcional con hidroxilo para formar la composición de acrílico; y (B) un agente de reticulación reactivo con la composición de acrílico.
33. 33. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 32, en donde el compuesto de ácido carboxílico comprende ácido dimetilolpropiónico.
34. 34. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 33, en donde el carbamato de alquilo comprende carbamato de metilo.
35. 35. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 34, en donde el primer compuesto se selecciona del grupo de acrilato de glicidilo, alcacrilatos de glicidilo y combinaciones de los mismos.
36. 36. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 35, en donde el monómero funcionalizado comprende isocianato de a,a-dimetilisopropenilbencilo.
37. 37. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 36, en donde la molécula de núcleo se selecciona del grupo de glicerol, propilenglicol, eritritol, pentaeritritol, dipentaeritritol, trimetiloletano, trimetilolpropano, dulcitol, treitol y combinaciones de los mismos con la molécula de núcleo reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico.
38. 38. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 35, en donde el monómero funcionalizado comprende peróxido de di- (1-hidroxiciciohexilo) .
39. 39. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 38, en donde la molécula de núcleo se selecciona del grupo de isocianatos, isocianuratos, melaminas, haluros de ácido carboxílico y combinaciones de los mismos con la molécula de núcleo reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico.
40. 40. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 32, en donde la composición de acrílico comprende además óxido de dibutilestaño para catalizar la reacción entre el carbamato de alquilo y el polímero acrílico funcional con hidroxilo.
41. 41. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 32, en donde el agente de reticulación se selecciona del grupo de poliisocianatos, poliisocianuratos, resinas de melamina-formaldehído, haluros del ácido policarboxílico y combinaciones de los mismos.
42. 42. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 32, en donde el agente de reticulación comprende una resina aminoplástica reactiva con la funcionalidad del carbamato .
43. 43. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 42, en donde la resina aminoplástica se selecciona del grupo de resinas de melamina-formaldehído que tienen funcionalidad del metilol, funcionalidad del alcoximetilo y combinaciones de las mismas, que son reactivas con la funcionalidad del carbamato.
44. 44. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 32, en donde la relación de los equivalentes efectivos de la composición de acrílico al agente de reticulación es de 3 : 1 a 1:3.
45. 45. Una composición de recubrimiento curable como se establece en la reivindicación 32, que comprende además al menos un aditivo seleccionado del grupo de solventes, catalizadores, estabilizadores de luz de amina impedida, absorbedores ultravioleta, agentes de control de reología, agentes anti-amarillamiento, agentes de promoción de adhesión y combinaciones de los mismos.
46. 46. Una composición de acrílico, que comprende: A) un polímero acrílico que comprende el producto de reacción de; i) un monómero funcionalizado; ii) un primer compuesto reactivo con el monómero funcionalizado para formar un intermediario funcionalizado, el primer compuesto comprende una funcionalidad del vinilo reactiva con el monómero funcionalizado y una funcionalidad del epoxi; y iii) una molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico; y B) un compuesto de ácido carboxílico que comprende una funcionalidad del ácido carboxílico que es reactiva con tal funcionalidad del epoxi del polímero acrílico.
47. 47. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 46, que comprende además un carbamato de alquilo.
48. 48. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 47, que comprende además un catalizador organometálico .
49. 49. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 48, en donde el monómero funcionalizado comprende isocianato de a, a-dimetilisopropenilbencilo, el primer compuesto comprende acrilato de glicidilo o metacrilato de glicidilo, la molécula de núcleo comprende pentaeritritol, el compuesto de ácido carboxílico comprende ácido dimetilolpropiónico, el carbamato de alquilo comprende carbamato de metilo, y el catalizador organometálico comprende óxido de dibutilestaño.
50. 50. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 48, en donde el monómero funcionalizado comprende isocianato de a, a-dimetilisopropenilbencilo, el primer compuesto comprende acrilato de glicidilo o metacrilato de glicidilo, la molécula de núcleo comprende pentaeritritol, el compuesto de ácido carboxílico comprende ácido dimetilolpropiónico, el carbamato de alquilo comprende carbamato de metilo y el catalizador organometálico comprende óxido de dibutilestaño.
51. 51. Una composición de acrílico, que comprende: A) un polímero acrílico que comprende el producto de reacción de; i) un monómero funcionalizado; ii) un primer compuesto reactivo con el monómero funcionalizado para formar un intermediario funcionalizado, el primer compuesto comprende una funcionalidad del vinilo reactiva con el monómero funcionalizado y una funcionalidad del epoxi ; y iii) una molécula de núcleo polifuncional altamente ramificada, reactiva con el intermediario funcionalizado para formar el polímero acrílico; y B) un carbamato de alquilo.
52. 52. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 51, en donde el carbamato de alquilo tiene de 1 a 20 átomos de carbono en la cadena alquilo.
53. 53. Una composición de acrílico como se establece en la reivindicación 52, en donde el carbamato de alquilo se selecciona del grupo de carbamato de metilo, carbamato de etilo, carbamato de propilo, carbamato de butilo, monocarbamato de propilenglicol y combinaciones de los mismos .