Composiciones en polvo.

Una composición en polvo que comprende, como aglutinante, una mezcla de:

(A) un poliéster preparado a partir de un poliol que comprende hasta 85% en peso de neopentilglicol, en donde el poliéster comprende una primera funcionalidad;

(B) al menos 0,2% en peso, pero inferior a 9% en peso, del aglutinante de un copolímero acrílico, que comprende opcionalmente una segunda funcionalidad; y

(C) un ingrediente opcional adicional distinto a (A) y (B);

en donde;

(I) la primera funcionalidad es carboxilo, la segunda funcionalidad, cuando está presente, se selecciona de carboxilo y/o glicidilo, y el ingrediente adicional comprende un agente reticulador con grupos funcionales que pueden reaccionar con carboxilo sobre el poliéster;

y en donde;

el copolímero acrílico se obtiene a partir de (A) de 30 a 100% de (met)acrilato de metilo y/o (met)acrilato de etilo y/o un monómero etilénicamente insaturado distinto al monómero que contiene grupo (met)acriloilo. (B) de 0 a 60% en moles de uno o más monómeros de (met)acrilato de (ciclo)alquilo, caracterizados porque el grupo (ciclo)alquilo comprende de 3 a 20 átomos de carbono, seleccionados preferiblemente de propilo, n-butilo, isobutilo, terc-butilo, nhexilo, 2-etilhexilo, laurilo, estearilo, tridecilo, ciclohexilo, isobornilo, o dihidrodiciclopentadienilo, y (C) de 0 a 45% en moles de un monómero con un doble enlace etilénicamente insaturado y un grupo funcional seleccionado de grupo carboxilo, glicidilo, hidroxi y/o isocianato.

Composiciones en polvo Introducción

La presente invención se refiere al campo de las composiciones en polvo (termoendurecibles) que proporcionan revestimientos que están sustancialmente libres de defectos.

Las composiciones en polvo son ampliamente utilizadas como pinturas y barnices para revestir muchos artículos puesto que poseen numerosas ventajas. Estas son preferidas con respecto a las composiciones que utilizan disolventes orgánicos que son difíciles de manipular y también hay muy poco desperdicio, puesto que únicamente se retiene el polvo que está en contacto directo con el artículo, y cualquier exceso de polvo es, en principio, enteramente recuperable y reutilizable. Los polvos contienen generalmente aglutinantes orgánicos, pigmentos, catalizadores y diversos aditivos para adaptar sus propiedades al uso previsto de los mismos.

Existen diversos tipos de aglutinantes incluyendo los que contienen una mezcla de poliésteres que comprenden uno o más grupos funcionales (tales como poliésteres con grupo funcional carboxilo) y uno o más compuestos que tienen grupos funcionales susceptibles de reaccionar con los grupos funcionales del poliéster (tales como isocianurato de triglicidilo, y/o copolímeros acrilicos con grupo funcional glicidilo).

Los poliésteres adecuados para preparar barnices y pinturas en polvo ya se han descrito en numerosos artículos y patentes. Estos poliésteres se preparan usualmente a partir de ácidos dicarboxílicos aromáticos, principalmente de ácido tereftálico (TPA, del inglés terephthalic acid) y ácido isoftálico (IPA, del inglés isophthalic acid) y opcionalmente una proporción menor de ácidos dicarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos, y a partir de diversos polioles tales como etilenglicol, neopentilglicol (NPG), 1,6-hexanodiol, y/o trimetilolpropano (TMP).

En general, los polioles utilizados para preparar estos poliésteres contienen una alta proporción (típicamente >85% en peso) de NPG para mejorar la capacidad de formación de películas del poliéster resultante y la composición en polvo que lo contiene. Esto da como resultado un revestimiento sin defectos de superficie. El NPG es costoso, de manera que para preparar composiciones en polvo más asequibles que además estén libres de defectos de superficie, es deseable preparar el componente poliéster utilizando menores cantidades de NPG y una mayor proporción de alcoholes polihídricos más económicos (tal como, por ejemplo, etilenglicol y dietilenglicol). Los defectos de superficie del revestimiento aumentan cuando los poliésteres se forman a partir de mezclas de polioles que contienen una proporción aumentada de glicoles, tales como etilenglicol y dietilenglicol.

Sin embargo, se han descrito en diversas publicaciones los poliésteres formados a partir de polioles ricos en etilenglicol y dietilenglicol.

Técnica anterior

El documento de patente JP 1999-228676 da a conocer una composición de resina para revestimientos en polvo con una resistencia a la intemperie y a los disolventes mejorada. El poliéster es carboxilo funcional con un índice de acidez (AN, del inglés acid number) de 13 a 85 mg de KOH / g y comprende un componente diácido de 7 a 1% en moles de IPA y de a 3% en moles de otro ácido dicarboxílico, y un componente glicol de 7 a 1% en moles de etilenglicol y de a 3% en moles de otro diol alifático. El agente de curado es un agente de curado de (3- hidroxialquilamida o isocianurato de triglicidilo.

El documento de patente US 4.65.438 da a conocer un procedimiento para producir resinas de poliéster ácidas que se utilizan para fabricar productos de revestimiento mediante la reacción con una resina epoxi, produciéndose dicho poliéster de la reacción de un prepolímero con un OHn entre 4 y 2 mg de KOH/g, preparándose dicho prepolímero a partir de la reacción de al menos un alcohol alifático divalente, más particularmente etilenglicol, utilizado en una cantidad que corresponde entre 25 y 35% en peso, basado en el peso total de la mezcla de reacción con TPA utilizado en una cantidad de 35 a 5% en peso, ácido trimelítico, utilizado en una cantidad de 8 a 15% en peso, utilizándose IPA en una cantidad de 5 a 3% en peso, dando así como resultado un prepolímero con funcionalidad hidroxilo que tras la reacción con IPA y opcionalmente con ácido adípico, se convierte en poliéster con funcionalidad ácido carboxílico con un AN de 5 a 1 mg de KOH/g. Los poliésteres tienen una funcionalidad entre 2 y 3. Todos los poliésteres según se ilustran, (ejemplos 1, 3, 4, 5 y 6) están basados en etilenglicol como el único diol, TPA, IPA y anhídrido trimelítico. Los polvos, obtenidos a partir de un aglutinante compuesto del poliéster y una resina epoxi de Bisfenol A (estando presente la resina epoxi en una cantidad igual o preponderante con respecto a la resina de poliéster) produce revestimientos que se caracterizan por su aspecto uniforme y por su tiempo de endurecimiento que es particularmente corto.

El documento de patente WO 3/82996 intenta reducir los defectos de superficie en un polvo que comprende un poliéster obtenido a partir de un alcohol polihídrico rico en etilenglicol. Se añade una triaquil amida o fosfina o un tetralquil amonio o haluro de fosfonio al polvo en una cantidad de ,1 a 3% en peso basado en la cantidad de poliéster en la composición. Aunque se indica que este aditivo elimina los defectos de superficie también afecta la tribo-cargabilidad, velocidad de curado y fluidez del polvo.

Compendio de la invención

Los intentos previos para resolver el problema de proporcionar revestimientos libres de defectos de superficie con polvos que contienen poliésteres formados a partir de polioles con menores cantidades de NPG son insatisfactorios, puesto que estos polvos son susceptibles de contaminarse y/o de presentar otros problemas, tales como el uso de aditivos ¡ndeseados. Por lo tanto, existe aún la necesidad de proporcionar este revestimiento en polvo que sea asequible para utilizar en aplicaciones generales que pueda proporcionar una superficie libre de defectos y que sea resistente a la contaminación.

Los autores de la presente invención han encontrado ahora sorprendentemente, que algunos o todos los problemas descritos en la presente memoria pueden solucionarse mediante la invención como se describe en la misma.

La presente invención se refiere a composiciones en polvo según se define en las reivindicaciones 1-14, a un procedimiento para su preparación según se define en la reivindicación 15, a un procedimiento de revetimiento según se define en la reivindicación 16, a un artículo y/o sustrato revestido según se define en la reivindicación 17 y a composiciones aglutinantes según se define en la reivindicación 18.

Ventajosamente, el poliéster (A) se obtiene a partir de polioles que comprenden menores cantidades de neopentilglicol (NPG). Ventajosamente, el poliéster (A) se obtiene a partir de un poliol que comprende hasta 85% en peso de neopentilglicol (NPG).

Ventajosamente, el copolímero acrílico que comprende opcionalmente un segundo grupo funcional, se utiliza en una pequeña cantidad. El copolímero acrílico se utiliza en una cantidad inferior a 9% en peso del aglutinante, ventajosamente inferior a 8%, preferiblemente inferior a 7%, más preferiblemente inferior a 6%, en peso, de copolímero acrílico. Ventajosamente, el copolímero acrílico se utiliza en una cantidad de al menos ,2%, preferiblemente al menos ,3%, más preferiblemente al menos ,5%, al menos 1%, o posiblemente al menos 1,5%, en peso.

En general, el copolímero acrílico se utiliza en una cantidad de ,2 a 5%, preferiblemente de ,3 a 5%, más preferiblemente de ,2 a 3,5%, lo más preferiblemente de ,3 a 3%, en peso (del aglutinante).

El copolímero acrílico está compuesto ventajosamente de (o se obtiene a partir de): (A) de 3 a 1% en moles (preferiblemente de 3 a 95% en moles) de (met)acrilato de metilo y/o (met)acrilato de etilo y/o un monómero etilénicamente insaturado distinto al monómero que contiene grupo (met)acriloilo. (B) de a 6% en moles (preferiblemente de 5 a 6% en moles) de uno o más monómeros de (met)acrilato de (ciclo)alquilo, caracterizado porque el grupo (ciclo)alquilo comprende de 3 a 2 átomos de carbono, seleccionándose dicho grupo (ciclo)alquilo preferiblemente de propilo, n-butilo, isobutilo, tere-butilo, n-hexilo, 2-etilhexilo, laurilo, estearilo, tridecilo, ciclohexilo, ¡sobornilo, o dihidrodiciclopentadienilo, y (C) de a 45% en moles de un monómero que tiene un doble enlace etilénicamente insaturado y grupo funcional seleccionado de grupo carboxilo, glicidilo, hidroxilo y/o isocianato.

Opcionalmente, el (met)acrilato de metilo y/o (met)acrilato de etilo es halogenado.

Preferiblemente,... [Seguir leyendo]

1. Una composición en polvo que comprende, como aglutinante, una mezcla de:

(A) un polléster preparado a partir de un poliol que comprende hasta 85% en peso de neopentilglicol, en donde el poliéster comprende una primera funcionalidad;

(B) al menos ,2% en peso, pero inferior a 9% en peso, del aglutinante de un copolímero acrílico, que comprende opcionalmente una segunda funcionalidad; y

(C) un ingrediente opcional adicional distinto a (A) y (B); en donde;

(I) la primera funcionalidad es carboxilo, la segunda funcionalidad, cuando está presente, se selecciona de carboxilo y/o glicidilo, y el Ingrediente adicional comprende un agente retlculador con grupos funcionales que pueden reaccionar con carboxilo sobre el poliéster;

y en donde;

el copolímero acrílico se obtiene a partir de (A) de 3 a 1% de (met)acrllato de metilo y/o (met)acrilato de etilo y/o un monómero etllénlcamente insaturado distinto al monómero que contiene grupo (met)achlollo. (B) de a 6% en moles de uno o más monómeros de (met)acrilato de (ciclo)alquilo, caracterizados porque el grupo (clclo)alqullo comprende de 3 a 2 átomos de carbono, seleccionados preferiblemente de propilo, n-butilo, isobutilo, tere-butilo, n- hexilo, 2-etilhexllo, laurllo, estearilo, tridecilo, ciclohexilo, isobornllo, o dihidrodiciclopentadienilo, y (C) de a 45% en moles de un monómero con un doble enlace etilénicamente ¡nsaturado y un grupo funcional seleccionado de grupo carboxilo, glicidilo, hldroxi y/o isocianato.

2. Una composición en polvo según la reivindicación 1, en la que el copolímero acrílico se compone de (A) de 3 a 95% en moles de (met)acrilato de metilo y/o un (met)acrilato de etilo y/o un monómero etllénlcamente insaturado distinto a un monómero que contiene grupo (met)acriloilo; (B) de 5 a 6% en moles de uno o más monómeros de (met)acrilato de (clclo)alquilo, caracterizados porque el grupo (ciclo)alqullo comprende de 3 a 2 átomos de carbono, seleccionados preferiblemente de propilo, n-butilo, isobutilo, tere-butilo, n-hexllo, 2-etllhexllo, laurllo, estearilo, tridecilo, ciclohexilo, isobornllo, o dihidrodiciclopentadienilo, y (C) de a 45% en moles de un monómero con un doble enlace etilénicamente ¡nsaturado y un grupo funcional seleccionado de grupo carboxilo, glicidilo, hidroxi y/o isocianato.

3. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad del o de los compuestos (A) en dicho copolímero acrílico es de al menos 6% en moles.

4. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el copolímero acrílico está presente en una cantidad de ,3 a 5% en peso en el aglutinante.

5. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el poliol a partir del cual se prepara el poliéster (A) comprende además otro alcohol polihídrico seleccionado de uno o más de: etilenglicol, dietilenglicol, 2-metil-1,3-propanodiol, glicerol y/o trimetilolpropano etilenglicol, dletilenglicol, 2-metll-1,3-propanodlol, propilenglicol, 1,4-butanodlol, 1,6-hexanodlol, 1,4-clclohexanodlol, 1,4-clclohexanodimetanol, Blsfenol A hidrogenado, hidroxipivalato de neopentilglicol, glicerol, trimetilolpropano, dltrlmetllolpropano, pentaeritritol y/o mezclas de los mismos.

6. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el poliol a partir del cual se prepara el poliéster (A) comprende de a 8% en peso de neopentilglicol (NPG) y de 2 a 1% en peso de dicho otro alcohol polihídrico.

7. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el otro alcohol se selecciona de etilenglicol, dletilenglicol, 2-metll-1,3-propanodlol, glicerol y/o trimetilolpropano.

8. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el poliol comprende no más de 5% en peso de neopentilglicol.

9. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el copolímero acrílico comprende dicha segunda funcionalidad.

1. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el copolímero acrílico no comprende dicha segunda funcionalidad.

11. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el poliéster es amorfo.

12. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que:

(A) el poliéster comprende grupos funcionales carboxllo;

(B) el copollmero acrílico comprende opcionalmente grupos funcionales carboxilo y/o glicidilo; y

(C) el ingrediente adicional comprende un agente de reticulación con grupos funcionales que pueden reaccionar con los grupos de ácido carboxílico sobre el o los polímeros.

13. Una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el poliéster comprende grupos funcionales carboxilo y el copolímero acrílico comprende grupos hidroxilo y/o grupos etilénlcamente insaturados.

14. Una composición de revestimiento en polvo termoendurecible según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un aglutinante co-reaccionable:

(a) de 4% a 96% en peso, de al menos un poliéster con grupo funcional carboxilo con una temperatura de transición vitrea superior a 4°C, en donde el poliéster se ha obtenido a partir de la reacción de:

(i) un componente poliácido que comprende de 7 a 1% en peso del poliácido de ácido tereftálico (TPA) y/o ácido isoftálico (IPA) y de a 3% en peso del poliácido de otro constituyente poliácido; y

(ii) un poliol que comprende de a 8% en peso del poliol neopentilglicol (NPG) y de 2 a 1% en peso del poliol de dicho otro poliol polihídrico;

(b) de ,3 a 5% en peso de al menos un copolímero acrílico con un peso molecular medio numérico de 1. a 15., comprendiendo el polímero opcionalmente uno o más grupos funcionales carboxilo y/o uno o más grupos funcionales glicidilo;

(c) de 3 a 6% en peso, de al menos una resina polifenoxi con grupo funcional glicidilo y/o un agente reticulador de poliepoxi y/o (3-hidroxialquilamida;

en donde, a menos que se indique otra cosa, los porcentajes anteriores se calculan con respecto al peso total de los componentes (a) (b) y (c) y se seleccionan para un total de 1%.

15. Un procedimiento para preparar la composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de

(a) combinar

(A) un poliéster según se citó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el poliéster comprende una primera funcionalidad,

(B) al menos ,2% en peso, pero inferior a 9% en peso, del aglutinante de un copolímero acrílico que comprende opcionalmente una segunda funcionalidad, según se citó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y

(C) un ingrediente opcional adicional distinto a (A) y (B); para formar una mezcla de aglutinante;

(b) añadiendo opcionalmente otros ingredientes a la mezcla de aglutinante para formar la formulación

(c) homogeneizando y/o moliendo la formulación procedente de la etapa (b) para formar una composición en polvo.

16. Un procedimiento para revestir un artículo y/o un sustrato con la composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende las etapas de:

(a) aplicar una composición en polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, a dicho artículo y/o sustrato para formar un revestimiento sobre los mismos;

(b) curar el revestimiento térmicamente y/o por irradiación.

17. Un artículo y/o un sustrato revestido mediante el método según la reivindicación 16.

18. Un aglutinante para preparar la composición de revestimiento en polvo con defectos de superficie reducidos, comprendiendo dicho aglutinante una mezcla de poliéster (A) según se citó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, al menos ,2% en peso, pero menos de 9% en peso, del aglutinante de un copolímero acrílico (B) según se citó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores y posiblemente un ingrediente adicional (C) según se citó en cualquiera de las reivindicaciones anteriores.