Composición de revestimiento electrodepositable que contiene una guanidina cíclica.

Una composición de revestimiento electrodepositable que comprende una guanidina cíclica sin sustituir o sustituida.

Composición de revestimiento electrodepositable que contiene una guanidina cíclica.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición de revestimiento electrodepositable que comprende una guanidina cíclica.

Información sobre los antecedentes Los óxidos de dialquilestaño se han usado tradicionalmente como catalizadores de curado para revestimientos por electrodeposición. Sin embargo, diversos países han sometido a los óxidos de dialquilestaño, a una serie de restricciones reguladoras debido a preocupaciones ambientales. Por lo tanto, el bismuto se ha usado con mayor frecuencia como catalizador de curado para los revestimientos por electrodeposición en lugar de óxido de dialquilestaño. Sin embargo, existe un número de deficiencias asociadas con el uso del bismuto como catalizador de curado. Por ejemplo, el bismuto a menudo es un catalizador menos eficaz para diversas composiciones de electrodeposición en comparación con el óxido de dialquilestaño. Además, en el futuro pueden existir problemas de coste y de disponibilidad asociados con el uso de bismuto como un catalizador de curado. En consecuencia, existe una necesidad de un catalizador alternativo para su uso en un revestimiento por electrodeposición. Además, también existe una necesidad de un revestimiento por electrodeposición que esté básicamente libre de estaño.

Sumario de la invención La presente invención se refiere a una composición de revestimiento electrodepositable que comprende una guanidina cíclica.

Descripción detallada de la invención Como se usa en el presente documento, a menos que se especifique expresamente lo contrario, todos los números tales como los que expresan valores, intervalos, cantidades o porcentajes se pueden leer como si fueran precedidos por la palabra "aproximadamente", incluso si el término no aparece expresamente. Además, se debería indicar que los términos y/o las expresiones en plural incluyen sus equivalentes en singular y viceversa. Por ejemplo, "una" guanidina cíclica, "un" polímero, "un" agente de reticulación, y cualquier otro componente se refiere a uno o más de estos componentes.

Cuando se hace referencia a cualquier intervalo numérico de valores, se entiende que dichos intervalos incluyen todos y cada uno de los números y/o fracciones entre el intervalo mínimo y máximo indicados.

Como se usa en el presente documento, el término "poliol" o variaciones del mismo se refiere en términos generales a un material que tiene un promedio de dos o más grupos hidroxilo por molécula.

Como se usa en el presente documento, el término "polímero" se refiere en términos generales a prepolímeros, oligómeros y tanto a homopolímeros como a copolímeros. Se debería indicar que el prefijo "poli" se refiere a dos o más.

Como se ha indicado anteriormente, la presente invención se refiere a una composición de revestimiento electrodepositable que comprende una guanidina cíclica. Se entenderá que "guanidina" se refiere a un compuesto, resto, y/o residuo que tiene la siguiente estructura general:

en la que cada uno de R1, R2, R3, R4, R5 (es decir, sustituyentes de estructura (I) ) puede comprender hidrógeno, (ciclo) alquilo, arilo, una estructura aromática, organometálica, o polimérica, o en conjunto pueden formar un cicloalquilo, arilo, o una estructura aromática, y en la que R1, R2, R3, R4, y R5 pueden ser iguales o diferentes. Como se usa en el presente documento, " (ciclo) alquilo" se refiere tanto a alquilo como a cicloalquilo. Cuando cualquiera de los grupos R "en conjunto pueden formar un grupo (ciclo) alquilo, arilo, y/o aromático" se refiere a que cualquiera de los dos grupos R adyacentes están conectados para formar un resto cíclico, tal como los anillos en las estructuras (II) - (V) que siguen a continuación.

Se observará que en algunas realizaciones, el doble enlace entre el átomo de carbono y el átomo de nitrógeno que se representa en la estructura (I) puede estar colocado entre el átomo de carbono y otro átomo de nitrógeno de la estructura (I) . En consecuencia, los diversos sustituyentes de estructura (I) se pueden unir a diferentes nitrógenos dependiendo de donde esté colocado el doble enlace dentro de la estructura.

En determinadas realizaciones, la guanidina cíclica comprende la guanidina de estructura (I) en la que dos o más grupos R de estructura (I) en conjunto forman uno o más anillos. En otras palabras, en algunas realizaciones la guanidina cíclica comprende ≥ 1 anillo. Por ejemplo, la guanidina cíclica puede ser una guanidina monocíclica (1 anillo) como se representa en las estructuras (II) y/o (III) que siguen a continuación, o la guanidina cíclica puede ser policíclica (≥ 2 anillos) como se representa en las estructuras (IV) y (V) que siguen a continuación.

Cada sustituyente de las estructuras (II) y/o (III) , R1 - R7, puede comprender hidrógeno, (ciclo) alquilo, arilo, una estructura aromática, organometálica, o polimérica, o en conjunto pueden formar un cicloalquilo, arilo, o una estructura aromática, y en las que R1 - R7 pueden ser iguales o diferentes. De forma análoga, cada sustituyente de las estructuras (IV) y (V) , R1 - R9, puede ser hidrógeno, alquilo, arilo, una estructura aromática, organometálica, o polimérica, o en conjunto pueden formar un cicloalquilo, arilo, o una estructura aromática, y en las que R1 - R9 pueden ser iguales o diferentes. Además, en algunas realizaciones de las estructuras (II) y/o (III) , determinadas combinaciones de R1 - R7 pueden ser parte de la misma estructura del anillo. Por ejemplo, R1 y R7 de estructura (II) pueden formar parte de una estructura de anillo único. Además, en algunas realizaciones, se entenderá que se puede elegir cualquier combinación de sustituyentes (R1 - R7 de estructuras (II) y/o (III) así como R1 - R9 de estructuras (IV) y/o (V) ) siempre que los sustituyentes no interfieran básicamente con la actividad catalítica de la guanidina cíclica.

En determinadas realizaciones, cada anillo en la guanidina cíclica está compuesto de ≥ 5 miembros. Por ejemplo, la guanidina cíclica puede ser un anillo de 5 miembros, un anillo de 6 miembros, o un anillo de 7 miembros. Como se usa en el presente documento, el término "miembro" se refiere a un átomo situado en una estructura de anillo. En consecuencia, un anillo de 5 miembros tendrá 5 átomos en la estructura de anillo ("n" y/o "m" = 1 en las estructuras (II) - (V) ) , un anillo de 6 miembros tendrá 6 átomos en la estructura de anillo ("n" y/o "m" = 2 en las estructuras (II) (V) ) , y un anillo de 7 miembros tendrá 7 átomos en la estructura de anillo ("n" y/o "m" = 3 en las estructuras (II) - (V) ) . Se observará que si la guanidina cíclica está compuesta de ≥ 2 anillos (por ejemplo, las estructuras (IV) y (V) ) , el número de miembros en cada anillo de la guanidina cíclica puede ser el mismo o diferente. Por ejemplo, un anillo puede ser un anillo de cinco miembros mientras que el otro anillo puede ser un anillo de seis miembros. Si la guanidina cíclica está compuesta de ≥ 3 anillos, entonces, además las combinaciones mencionadas en el párrafo precedente, el número de miembros en un primer anillo de la guanidina cíclica puede ser distinto del número de miembros en el otro anillo de la guanidina cíclica.

También se entenderá que, en determinadas realizaciones de la guanidina cíclica, los átomos de nitrógeno de las estructuras (II) - (V) adicionalmente pueden tener átomos adicionales unidos a ésta. Además, en algunas realizaciones, la guanidina cíclica puede estar sustituida o sin sustituir. Por ejemplo, como se usa en el presente documento en conjunto con la guanidina cíclica, "sustituida", en determinadas realizaciones, se refiere a una guanidina cíclica en la que R5, R6, y/o R7 de estructuras (II) y/o (III) y/o R9 de estructuras (IV) y/o (V) no es hidrógeno. Como se usa en el presente documento en conjunto con la guanidina cíclica, "sin sustituir", en determinadas realizaciones, se refiere a una guanidina cíclica en la que R1 - R7 de estructuras (II) y/o (III) y/o R1 - R9 de estructuras (IV) y/o (V) es hidrógeno. En algunas realizaciones, la guanidina cíclica sustituida es 1, 5, 7triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno.

Sorprendentemente se ha descubierto que la guanidina cíclica en sí misma es un catalizador (por ejemplo, un catalizador de curado) para la composición de revestimiento electrodepositable. En consecuencia, la introducción de una guanidina cíclica en una composición de revestimiento electrodepositable puede reducir y/o eliminar el uso de catalizadores metálicos, tales como estaño y/o bismuto, en una composición de revestimiento electrodepositable.

En algunas... [Seguir leyendo]

1. Una composición de revestimiento electrodepositable que comprende una guanidina cíclica sin sustituir o sustituida.

2. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:

a) un producto de reacción de un polímero y dicha guanidina cíclica, en donde dicho polímero comprende un grupo funcional que reacciona con dicha guanidina cíclica, preferentemente dicho grupo funcional

comprende un epoxi, o b) un polímero que comprende un grupo funcional y una mezcla, en donde dicha mezcla comprende dicha guanidina cíclica y un componente adicional, en donde dicha guanidina cíclica y dicho componente adicional son reactivos con dicho grupo funcional, en donde dicho componente adicional está seleccionado preferentemente entre:

i) un componente adicional que comprende una poliamina, una amina primaria, una amina secundaria, una amina terciaria, un sulfuro que comprende preferentemente un sulfuro con funcionalidad hidroxi que comprende tiodietanol, o combinaciones de los mismos: ii) un componente adicional que comprende un producto de reacción de una poliamina y un carbonato, dicha poliamina comprende preferentemente al menos una amina primaria y al menos una amina secundaria, seleccionadas preferentemente entre dietilen triamina, dipropilen triamina, bis-hexametilen triamina, N-hidroxietil etilen diamina, hexametilen triamina, trisaminoetilamina, o combinaciones de las mismas, preferentemente al menos una parte de la amina primaria de dicha poliamina se hace reaccionar con dicho carbonato para formar un carbamato, en donde el carbonato es preferentemente un carbonato cíclico, seleccionado preferentemente entre carbonato de etileno, carbonato de propileno, carbonato de butileno, o mezclas de los mismos, preferentemente dicho carbonato cíclico comprende carbonato de propileno y dicha poliamina comprende bis-hexametilen triamina.

3. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 2bii) , en la que dicho componente adicional comprende una amina que comprende un grupo funcional adicional que comprende un alcohol, una amina terciaria, un uretano, una urea, una cetimina, un carbamato o combinaciones de los mismos.

4. La composición electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 2a, en la que dicho producto de reacción es un polímero catiónico, formado preferentemente por neutralización de al menos una parte de dicha guanidina cíclica con un ácido, dicho ácido comprende preferentemente ácido acético, ácido láctico, ácido sulfámico, ácido metanosulfónico, ácido dimetilolpropiónico, ácido paratoluenosulfónico, ácido fórmico o combinaciones de los mismos.

5. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha composición de revestimiento electrodepositable comprende un polímero y un agente de curado para el mismo, en la que al menos una parte de dicho agente de curado está unida químicamente a dicho polímero o al menos una parte de dicho agente de curado no está unida químicamente a dicho polímero, comprendiendo dicho agente de curado preferentemente

a) un uretano, en el que preferentemente

i) una parte de dicho uretano está al menos bloqueada parcialmente; ii) el agente de curado de uretano comprende un producto de reacción de una poliamina y un carbonato que comprende preferentemente un carbonato cíclico en donde el carbonato cíclico comprende preferentemente carbonato de etileno, carbonato de propileno, carbonato de butileno o mezclas de los mismos, en el que dicha poliamina comprende preferentemente una amina primaria en la que la amina primaria de dicha poliamina se hace reaccionar con dicho carbonato, dicha poliamina comprende preferentemente dietilentriamina, dipropilentriamina, bis-hexametilentriamina, isoforondiamina, 4’-bisaminociclohexilamina, xililendiamina, N-hidroxietil etilendiamina, hexametilen triamina, trisaminoetilamina o combinaciones de las mismas, dicho carbonato cíclico comprende preferentemente carbonato de propileno y dicha poliamina comprende bis-hexametilen triamina.

b) un isocianato. c) un éster. d) o combinaciones de los mismos, e) un producto de reacción de un isocianato, que comprende preferentemente un isocianato alifático, un isocianato aromático o combinaciones de los mismos y un alcohol, en el que dicho agente de curado comprende preferentemente un isocianato aromático, y en el que dicho isocianato aromático está bloqueado al menos parcialmente con un alcohol monoprótico, dicho alcohol monoprótico comprende preferentemente metanol, etanol, propanol, alcohol isopropílico, butanol, 2-etilhexanol, butoxietanol, hexiloxietanol, 2-etilhexiloxietanol, n-butanol, ciclohexanol, fenil carbinol, metilfenil carbinol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monometílico de etilenglicol, éter monometílico de propilenglicol o combinaciones de los mismos; o f) un producto de reacción de dicha guanidina cíclica y un isocianato, que comprende preferentemente un isocianato alifático, un isocianato aromático o combinaciones de los mismos.

6. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1 en la que dicha guanidina cíclica comprende la estructura (II) y/o la estructura (III) :

en las que cada uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 comprende hidrógeno, (ciclo) alquilo, arilo, una estructura aromática, organometálica o polimérica, o en conjunto pueden formar un cicloalquilo, arilo o una estructura aromática, y en las que R1, R2, R3, R4 , R5, R6 y R7 pueden ser iguales o diferentes, y en las que n ≥ 1 o n ≥ 2 o n ≥ 3; o en las que dicha guanidina cíclica es policíclica y comprende la estructura (IV) y/o la estructura (V) :

en las que cada uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 R8, o R9 comprende hidrógeno, (ciclo) alquilo, arilo, una estructura aromática, organometálica o polimérica, o en conjunto pueden formar un cicloalquilo, arilo o una estructura aromática, y en las que R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 y R9 pueden ser iguales o diferentes, y en las que tanto n como m son ≥ 1, y en las que n y m pueden ser iguales o diferentes, en las que preferentemente n = m, preferentemente n ym = 1 o n y m = 2 o n no es igual a m, preferentemente n = 1 y m = 2.

7. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha guanidina cíclica comprende 1, 5, 7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno.

8. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha composición de revestimiento comprende adicionalmente un metal, un óxido metálico, una sal metálica, un alquilo metálico, un óxido de alquilo metálico, una sal de alquilo metálico o combinaciones de los mismos, que comprenden preferentemente bismuto, estaño, itrio, lantano, cobalto, cerio, magnesio, cinc, zirconio, titanio, manganeso, tungsteno, molibdeno o combinaciones de los mismos, o dicha composición de revestimiento está básicamente libre de catalizador metálico.

9. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha guanidina cíclica comprende de un 0, 01 % a un 7 % en peso, preferentemente de un 0, 2 % a un 4 % en peso basado en el peso de los sólidos totales de resina de dicha composición de revestimiento electrodepositable.

10. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha composición de revestimiento electrodepositable comprende

a) un vehículo principal, y en donde dicho vehículo principal comprende dicha guanidina cíclica; b) un vehículo de molienda, y en donde dicho vehículo de molienda comprende dicha guanidina cíclica; c) un aditivo para el control de cráteres, y en donde dicho aditivo para el control de cráteres comprende dicha guanidina cíclica; o d) un microgel, y en donde dicho microgel comprende dicha guanidina cíclica.

11. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha composición de revestimiento electrodepositable comprende un producto de reacción de dicha guanidina cíclica y un compuesto monofuncional, en donde dicho compuesto monofuncional es preferentemente un compuesto de monoglicidilo, que comprende preferentemente fenol glicidil éter, 2-etilhexil glicidil éter, éster de glicidilo del ácido decanoico o combinaciones de los mismos.

12. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende:

- un producto polimérico de reacción de un polímero y una guanidina cíclica, en donde dicho polímero comprende preferentemente un grupo con funcionalidad epoxi, y en donde dicha guanidina cíclica se hace reaccionar en dicho polímero mediante una reacción de dicha guanidina cíclica y dicho grupo con funcionalidad epoxi, en donde dicho producto polimérico de reacción comprende un grupo funcional reactivo; y

- un agente de curado que es reactivo con dicho grupo funcional reactivo que comprende preferentemente isocianato, en donde dicho agente de curado preferentemente está bloqueado al menos parcialmente.

13. La composición de revestimiento electrodepositable de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende un polímero que comprende una guanidina cíclica y un uretano, en la que dicha guanidina cíclica se incorpora preferentemente en dicho polímero mediante una reacción con un grupo con funcionalidad epoxi de dicho polímero, en la que dicho uretano se obtiene preferentemente a partir de un producto de reacción de una poliamina y un carbonato cíclico, y en la que dicho producto de reacción se hace reaccionar en dicho polímero mediante una reacción con un grupo con funcionalidad epoxi de dicho polímero, en la que dicho producto de reacción comprende preferentemente una amina primaria y una amina secundaria, y en la que dicho producto de reacción se hace reaccionar en dicho polímero mediante una reacción de dicha amina secundaria con dicho grupo con funcionalidad epoxi de dicho polímero.

14. Un sustrato revestido con el revestimiento electrodepositable de la reivindicación 1.