Composición de agentes de recubrimiento de poliuretano, métodos de recubrimiento de varias etapas por empleo de estas composiciones de agentes de recubrimiento, así como el empleo de las composiciones de agentes de recubrimiento como laca clara y laca pigmentada o bien aplicación del método de recubrimiento, para el lacado de refacción de automóviles y/o para el recubrimiento de sustratos plásticos y/o vehículos utilitarios.

Composición de agentes de recubrimiento que contienen por lo menos un compuesto

(A) que tiene grupos polihidroxilo, por lo menos un compuesto (B) que tiene grupos poliisocianato con grupos isocianato libres y/o bloqueados y por lo menos un catalizador (D) a base de un complejo de zinc-amidina, el cual puede ser producido mediante reacción de 1,0 mol de uno o varios biscarboxilatos de zinc (II) con 2,0 moles de una o varias amidinas de la fórmula (I)**Fórmula**

donde R5 ≥ hidrógeno y R1, R2, R3, y R4 son en cada caso radicales iguales o diferentes, donde R1 y R3 son hidrógeno o un radical alquilo o un radical arilo y R2 y R4 son un radical alquilo o un radical arilo, caracterizado porque la composición de agentes de recubrimiento contiene adicionalmente por lo menos un ácido carboxílico (S) aromático monomérico dado el caso sustituido, cuyo grupo carboxilo está en conjugación con un sistema de electrones π.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/052284.

Solicitante: BASF COATINGS GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: GLASURITSTRASSE 1 48165 MUNSTER ALEMANIA.

Inventor/es: HOFFMANN, PETER, WESTHOFF,ELKE, SCHNIER,BENEDIKT, MÖLLER,BERNADETTE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliureas... > C09D175/04 (Poliuretanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/62 (Polímeros de compuestos que tienen enlaces dobles carbono-carbono)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/16 (Catalizadores)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/18 (que contienen aminas secundarias o terciarias o sus sales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/79 (caracterizados por los polisocianatos utilizados, los cuales tienen grupos formados por oligomerización de isocianatos o isotiocianatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/22 (que contienen compuestos metálicos)

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Fragmento de la descripción:

Composición de agentes de recubrimiento de poliuretano, métodos de recubrimiento de varias etapas por empleo de estas composiciones de agentes de recubrimiento, así como el empleo de las composiciones de agentes de recubrimiento como laca clara y laca pigmentada o bien aplicación del método de recubrimiento, para el lacado de refacción de automóviles y/o para el recubrimiento de sustratos plásticos y/o vehículos utilitarios La presente invención se refiere a composiciones de agentes de recubrimiento que contienen por lo menos un compuesto (A) que contiene grupos polihidroxilo, por lo menos un compuesto (B) que contiene grupos poliisocianato y por lo menos un catalizador (D) a base de un complejo de zinc-amidina.

Son además objetivos de la presente invención métodos de recubrimiento de varias etapas por empleo de estas composiciones de agentes de recubrimiento así como la aplicación de las composiciones de agentes de recubrimiento como laca clara o bien empleo del método de recubrimiento para el lacado de refacción de automóviles y/o para el recubrimiento de sustratos plásticos y/o vehículos utilitarios.

Los agentes de recubrimiento de poliuretano contienen comúnmente un catalizador, donde aparte de compuestos ácidos en particular están para el uso aminas terciarias y/o compuestos metálicos, como por ejemplo diferentes compuestos de estaño, en particular laurato de dibutilestaño y óxido de dibutilestaño.

Debido a la toxicidad inherente de muchos compuestos de estaño, se evita también el empleo de catalizadores que contienen estaño en agentes de recubrimiento. A partir del "Working Group on Classification and Labelling" de la Comisión de la Unión Europea se categorizaron de manera correspondiente el óxido de dibutilestaño (DBTO) y dilaurato de dibutilestaño (DBTL) .

De allí que en el artículo "Catalysis of the Isocianatoe-Hidroxil Reaction by Non-Tin Catalysts" de Werner J. Blank, Z.A. He y Ed. T. Hessell de la compañía King Industries Inc., disponible en internet en la dirección www.wernerblank.com, se describen alternativas para los catalizadores comunes que contienen estaño a base de diferentes sales metálicas y complejos metálicos, como quelato de zirconio, quelato de aluminio y carboxilato de bismuto.

A partir de la DE 10 2008 061 329 A1 se conocen agentes de recubrimiento, en los cuales se debería evitar tanto como fuese posible el empleo de catalizadores que contienen metales y que en su lugar contuvieran como catalizador sales de imidazolio sustituido en 1, 3 para eliminar el bloqueo de poliisocianato bloqueado en agentes de recubrimiento de poliuretano.

La WO04/029121 describe composiciones de poliuretano, que mediante la adición de ácidos con un rango de pKs entre 2, 8 y 4, 5 están estabilizadas respecto a la reactividad de la composición, donde simultáneamente los ácidos pueden ser empleados como catalizador. De allí que como ácidos con un rango de pKs entre 2, 8 y 4, 5 se emplean por ejemplo ácido benzoico, ácido hidroxibenzoico, ácido salicílico, ácido ftálico, entre otros. Preferiblemente las composiciones no contienen otro catalizador, pero pueden emplearse también adicionalmente aún los catalizadores conocidos comunes de poliuretano, como aminas terciarias o amidinas o compuestos organometálicos, como en particular compuestos de estaño. Para la aplicación de aminas como catalizador, tiene que tenerse mucho cuidado en relación con la elección del tipo de aminas y sus cantidades, puesto que los catalizadores de aminas pueden eliminar parcialmente el efecto estabilizante de los ácidos orgánicos utilizados.

En la patente de EEUU US 5, 847, 044 se describen lacas en polvo de poliuretano, las cuales como catalizadores contienen amidinas trisustituidas en N, N, Nâ?, en particular amidinas bicíclicas.

La WO 09/135600 describe composiciones de poliuretano, en particular masas para sellado, adhesivos y espumas, que contienen como catalizador el producto de reacción de una sal metálica con compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno, en particular imidazoles sustituidos.

La DE-A-24 34 185 describe un método para la producción de complejos de amidina-metal y su aplicación como catalizadores para la reacción de poliadición de isocianato. En ello los complejos de amidina-metal son producidos mediante reacción de una amidina con una cantidad molar de 0, 5 a 4 veces de un compuesto metálico, donde como amidinas se emplean compuestos monocíclicos y/o bicíclicos, como en particular imidazoles, como también compuestos acíclicos, como formamidinas, acetamidinas, benzamidinas y guanidinas. Como compuestos metálicos se emplean aquellos del hierro trivalente, de níquel divalente, de zinc divalente, de manganeso divalente, de estaño divalente o de estaño tetravalente, donde en particular se emplean los correspondientes carboxilatos.

Finalmente la patente de EEUU US 7, 485, 729 B2 así como los escritos equivalentes WO06/022899, US 2006/0247341 A1 y US 2009/0011124 A1 describen compuestos organometálicos y agentes de recubrimiento que los contienen. Como agentes de recubrimiento se describen lacas en polvo a base de poliacrilatos o bien poliésteres

que contienen grupos hidroxilo y poliisocianatos que contienen grupos uretdiona, lacas líquidas a base de poliacrilatos o bien poliésteres que contienen grupos hidroxilo y poliisocianatos bloqueados así como agentes de recubrimiento que contienen solventes a base de componentes epoxi/carboxi o bien epoxi/anhídrido. Los compuestos organometálicos empleados como catalizadores son, junto a otros complejos de metal-amidina, complejos cíclicos o acíclicos de biscarboxilato de zinc-bis-amidina, como por ejemplo Zn (1, 1, 3, 3-tetrametilguanidin) 2 (2-etilhexanoato) 2.

Objetivo De allí que fue objetivo de la presente invención poner a disposición composiciones de agentes de recubrimiento, en particular para el lacado para refacción de automóviles y el recubrimiento de automóviles utilitarios, que garanticen una buena estabilidad en el ensamble ya después de tiempo muy corto, es decir que ellas deberían garantizar un curado rápido también bajo las condiciones de lacado de refacción y el lacado de automóviles utilitarios, por consiguiente después del curado de 30 min a 60º C debería estar curado en tal extensión, que los primeros trabajos de ensamble o desenmascaramiento puedan ser ejecutados sin deterioro del recubrimiento. Simultáneamente, a temperatura ambiente y después de la mezcla del componente de agente ligante con el componente de isocianato, las composiciones de agentes de recubrimiento deberían exhibir también un buen tiempo útil de aplicación ("Potlife") de por lo menos 2 horas. En ello, se entiende por tiempo útil de aplicación el intervalo de tiempo dentro del cual la composición de agentes de recubrimiento ha alcanzado el doble del valor de su viscosidad inicial.

Además, las composiciones de agentes de recubrimiento deberían conducir a recubrimientos con un buen curado total y un suficiente curado final. Aparte de ello, los agentes de recubrimiento no deberían mostrar ningún problema de adopción de color amarillento. Así, el catalizador no puede exhibir un color particular ni él puede conducir, con los componentes comunes de la laca, a una adopción de color por la mezcla o el curado de la laca. Además, los recubrimientos curadas resultantes no deberían tener tendencia a la adopción de color amarillento después de carga en la denominada prueba WOM (WOM = Weather-Ometer Test, determinada según SAE (Society of Automotive Engineers) norma J252704) . En ello, la adopción de color amarillento es determinada como brecha total de color âE con un aparato de medición de color de la compañía Xrite tipo MA68 y calculó según DIN 6174. En ello, la adopción... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición de agentes de recubrimiento que contienen por lo menos un compuesto (A) que tiene grupos polihidroxilo, por lo menos un compuesto (B) que tiene grupos poliisocianato con grupos isocianato libres y/o bloqueados y por lo menos un catalizador (D) a base de un complejo de zinc-amidina, el cual puede ser producido mediante reacción de 1, 0 mol de uno o varios biscarboxilatos de zinc (II) con 2, 0 moles de una o varias amidinas de la fórmula (I)

** (Ver fórmula) **

donde R5 = hidrógeno y R1, R2, R3, y R4 son en cada caso radicales iguales o diferentes, donde R1 y R3 son hidrógeno o un radical alquilo o un radical arilo y R2 y R4 son un radical alquilo o un radical arilo, caracterizado porque la composición de agentes de recubrimiento contiene adicionalmente por lo menos un ácido carboxílico (S) aromático monomérico dado el caso sustituido, cuyo grupo carboxilo está en conjugación con un sistema de electrones Ï?.

2. Composición de agentes de recubrimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque los radicales R2 y R4 son radicales alquilo iguales o diferentes acíclicos, de cadena recta o ramificada y/o radicales arilo iguales o diferentes así como los radicales R1 y R3 son hidrógeno o radicales alquilo iguales o diferentes acíclicos de cadena recta o ramificada y/o radicales arilo iguales o diferentes.

3. Composición de agentes de recubrimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el radical carboxilato del complejo zinc-amidina (D) es elegido de entre el grupo de los radicales carboxilato de ácidos monocarboxílicos alifáticos lineales y/o ramificados dado el caso sustituidos, con 1 a 12 átomos de C en el radical alquilo y/o de ácidos monocarboxílicos aromáticos dado el caso sustituidos, con 6 a 12 átomos de C en el radical arilo.

4. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la composición de agentes de recubrimiento contiene como componente (D) , Zn (1, 1, 3, 3-tetrametilguanidin) 2 (acetato) 2, Zn (1, 1, 3, 3-tetrametilguanidin) 2 (formiato) 2, Zn (1, 1, 3, 3-tetrametilguanidin) 2 (benzoato) 2, Zn (1, 1, 3, 3tetrametilguanidin) 2 (2-etilhexanoato) 2, Zn (1, 1, 3, 3-tetrametil-guanidin) 2 (octoato) 2, Zn (1, 3-difenilguanidin) 2 (formiato) 2, Zn (1, 3-difenil-guanidin) 2 (acetato) 2, Zn (1, 3-difenilguanidin) 2 (benzoato) 2, Zn (1, 3-difenil-guanidin) 2 (octoato) 2, y/o Zn (1, 3-difenilguanidin) 2 (2-Etilhexanoato) 2.

5. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la composición de agentes de recubrimiento contiene como ácido carboxílico (S) , ácido benzoico, ácido tert.butilbenzoico, ácido 3, 4-dihidroxibenzoico, ácido salicílico y/o ácido acetilsalicílico.

6. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la composición de agentes de recubrimiento contiene por lo menos un complejo zinc-amidina (D) en una cantidad tal que el contenido de metal del complejo zinc-amidina, referido en cada caso a la fracción de agente ligante de la composición de agentes de recubrimiento, está entre 35 y 2000 ppm.

7. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la composición de agentes de recubrimiento contiene 0, 2 a 15, 0 % en peso de por lo menos un ácido carboxílico aromático (S) , donde el dato de % en peso está referido a la fracción del agente ligante de la composición de agentes de recubrimiento.

8. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la composición de agentes de recubrimiento contiene como componente (B) por lo menos un compuesto con grupos isocianato libres.

9. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque como componente (B) contiene 1, 6-hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato, o 4, 4â?-metilendiciclohexildiisocianato, los dímeros de biuret de los diisocianatos previamente mencionados y/o los trímeros de isocianurato de los diisocianatos previamente mencionados y/o los trímeros asimétricos de los diisocianatos previamente mencionadas.

10. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el compuesto (A) que tiene grupos polihidroxilo es elegido de entre el grupo de los polioles de poliacrilato, de los polioles de polimetacrilato, de los polioles de poliéster, de los polioles de poliuretano y/o de los polioles de polisiloxano.

11. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la composición de agentes de recubrimiento contiene aún uno o varios compuestos (C) que contienen grupos hidroxilo, diferentes del componente (A) .

12. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la relación molar equivalente de grupos hidroxilo del compuesto (A) que tiene grupos hidroxilo más dado el caso (C) , a los grupos isocianato del componente (B) está entre 1:0, 9 y 1 :1, 5.

13. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque es una composición de agentes de recubrimiento no acuosa.

14. Composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque ella contiene pigmentos.

15. Método de recubrimiento de varias etapas, caracterizado porque sobre un sustrato, dado el caso cubierto previamente, se aplica una capa de laca base pigmentada y después de ello se aplica una capa de la composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14 o porque sobre un sustrato dado el caso cubierto previamente se aplica una capa pigmentada o no pigmentada de la composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14.

16. Método de recubrimiento de varias etapas según la reivindicación 15, caracterizado porque después de la aplicación de la capa laca base pigmentada, se seca primero la laca base aplicada a temperaturas desde temperatura ambiente hasta 80º C y después de la aplicación de la composición de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, se cura a temperaturas entre 20 y 80º C.

17. Uso de las composiciones de agentes de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14 como laca clara

o laca pigmentada para el lacado de refacción de automóviles y/o para el recubrimiento de partes de automóviles y/o sustratos plásticos y/o automóviles utilitarios.

18. Aplicación del método según las reivindicaciones 15 o 16 para el lacado de refacción de automóviles y/o para el recubrimiento de sustratos plásticos y/o automóviles utilitarios.

19. Uso de por lo menos un complejo de zinc-amidina (D) , el cual puede ser producido mediante reacción de 1, 0 mol de uno o varios biscarboxilatos de zinc (II) con 2, 0 moles de una o varias amidinas de la fórmula (I) , y por lo menos un ácido carboxílico (S) monomérico aromático, cuyo grupo carboxilo está en conjugación con un sistema de electrones Ï?, como sistema de catalizador para catalizar la reacción de uretano en composiciones de agentes de recubrimiento, que contienen por lo menos un componente que tiene grupos poliisocianato y por lo menos un componente que tiene grupos polihidroxilo.