Composiciones de revestimiento de dos componentes y revestimientos producidos a partir de las mismas.

Una composición de revestimiento que comprende componentes aptos para reticulación y componentes dereticulación,

en la que dicho componente apto para reticulación consiste en un copolímero que tiene de media de 2 a25 grupos hidroxilo aptos para reticulación, un peso molecular medio expresado en peso (medido por medio deGPC) que varía de 1000 a 4500; una polidispersidad que varía de 1,05 a 2,5; en la que dicho copolímero sepolimeriza a partir de una mezcla monomérica que comprende uno o más monómeros de metacrilato no funcionalesy uno o más monómeros de acrilato funcionales proporcionados con dichos grupos funcionales,en la que dicho componente de reticulación para dichos grupos aptos para reticulación es un poliisocianato, y en elque dicho copolímero se produce por medio de polimerización de radicales libres de dicha mezcla monomérica auna temperatura de polimerización que varía de 120ºC a 300ºC.

Composiciones de revestimiento de dos componentes y revestimientos producidos a partir de las mismas Campo de la invención De manera general, la presente invención se refiere a composiciones de revestimiento aptas para curado usadas en aplicaciones de acabado y Fabricación de Equipamiento Original (OEM) para automóviles y en particular se refiere a composiciones de dos componentes que experimentan curado en condiciones ambientales y más particularmente a aquellas composiciones que presentan un VOC reducido (contenido orgánico volátil) .

Antecedentes de la invención Se usa un número de composiciones de revestimiento transparentes y pigmentadas en diferentes revestimientos, tales como, por ejemplo, revestimientos de base y revestimientos transparentes usados en revestimientos para el acabado de automóviles, que generalmente están basados en disolvente.

En la reparación de daños en la carrocería de coches, tales como abolladuras, típicamente se pule o se lija el revestimiento original y los alrededores de la zona dañada haciendo uso de medios mecánicos. En ocasiones, el revestimiento original se desprende de una parte o de la totalidad de la carrocería del coche y permite la exposición del metal que existe debajo. Tras la reparación del daño, se reviste la superficie reparada, preferentemente con composiciones de revestimiento de bajo contenido de VOC, típicamente en recintos de pintura portátiles y permanentes de bajo coste, con aireación a la atmósfera para la eliminación de los disolventes orgánicos procedentes de los revestimientos de pintura recién aplicados, de forma segura desde el punto de vista de la salud del operador y del riesgo de explosión. Típicamente, el secado y curado de la pintura recién aplicada tienen lugar dentro de estos recintos. Además, las etapas de secado y curado anteriores tienen lugar dentro del recinto también para evitar que la pintura fresca recoja la suciedad del aire y otros contaminantes.

Debido a que estos recintos de pintura ocupan un espacio considerable en los establecimientos típicos de reparación de pintura para carrocerías de coche, estos establecimientos prefieren secar y curar estas pinturas de la manera más rápida posible. Con frecuencia, muchos recintos más costosos están provistos de fuentes de calor, tales como lámparas térmicas convencionales ubicadas en el interior del recinto para curar la pintura recién aplicada a mayor velocidad. Por tanto, con el fin de proporcionar una utilización más rentable del espacio del establecimiento y para minimizar los riesgos derivados de los revestimientos húmedos procedentes de las composiciones de revestimiento basadas en disolventes, existen una necesidad continua de formulaciones de revestimiento de curado rápido que experimenten curado en condiciones ambientales al tiempo que proporcionan características de rendimiento pendientes, en particular resistencia a ralladuras, resistencia a manchas, durabilidad y aspecto.

En el pasado, se han usado varios enfoques para mejorar la productividad de los revestimientos reticulados de isocianato. Un enfoque estaba basado en el uso de polímeros acrílicos de alto Tg (documentos de Estados Unidos 5.279.862 y 5.314.953) y otro en el uso de oligómeros reactivos (documento de Estados Unidos 6.221.494 B1) . Debido al elevado Mw y elevado Tg de dichos polímeros acrílicos, se pudo conseguir el secado rápido, pero la película experimentó vitrificado y no se pudo conseguir un curado más rápido. La viscosidad de estos tipos de polímeros acrílicos también fue comparativamente elevada y, así, el enfoque dio como resultado un VOC más elevado. El enfoque de oligómero reactivo mejoró el aspecto y la velocidad de curado del revestimiento a valores de VOC más bajos, no obstante estos oligómeros resultan difíciles de preparar a un valor de Tg suficientemente elevado necesario para reducir el tiempo de secado. Además, cuando mayor es la cantidad de estos oligómeros en las composiciones de revestimiento, menor es la dureza de los revestimientos resultantes.

El documento de Estados Unidos 2002/040097 describe composiciones termoestables que comprenden un agente de reticulación tal como un poliisocianato y un polímero con funcionalidad hidroxi. El polímero con funcionalidad hidroxi se prepara por medio de polimerización de radicales con transferencia de átomos (ATRP) de monómeros metacrílicos y acrílicos típicos. ATRP requiere sistemas de iniciación especiales, es decir, un haluro orgánico y un complejo de metal. Con frecuencia, esos sistemas de iniciación se caracterizan por presentar un color intenso parecido a verde oscuro. Obviamente, dicho color puede contaminar el color de los revestimientos deseados, y el uso de ATRP puede introducir metales, tales como cobre, que pueden resultar potencialmente nocivos para el entorno, o haluros que pueden formar productos corrosivos.

El documento WO 2004/007627 describe composiciones de revestimiento que comprenden un componente apto para reticulación y un componente de reticulación. El componente apto para reticulación es un polímero con grupos funcionales y se polimeriza a partir de una mezcla monomérica que comprende monómeros de metacrilato funcionales y monómeros de acrilato no funcionales.

Así, todavía existe la necesidad de una composición de revestimiento que experimente curado en condiciones ambientales, más particularmente las composiciones que presentan un VOC reducido.

Sumario de la Invención La presente invención está relacionada con una composición de revestimiento que comprende componentes de reticulación y aptos para reticulación, en las que el componente apto para reticulación consiste en:

un copolímero que presenta una media de 2 a 25 grupos hidroxilo aptos para reticulación con un peso molecular medio expresado en peso que varía de 1000 a 4500; una polidispersidad que varía de 1, 05 a 2, 5; en el que dicho copolímero se polimeriza a partir de una mezcla monomérica que comprende uno o más monómeros de metacrilato no funcionales y uno o más monómeros de acrilato funcionales proporcionados con dichos grupos funcionales,

en el que dicho agente de reticulación para dichos grupos aptos para reticulación es un poliisocianato, y en el que dicho polímero se produce por medio de polimerización de radicales libres de dicha mezcla monomérica a una temperatura de polimerización que varía de 120ºC a 300ºC.

La presente invención además va destinada a un proceso para producir un revestimiento sobre un substrato, comprendiendo dicho proceso:

a) mezclar componentes de reticulación y aptos para reticulación de una composición de revestimiento para formar una mezcla útil, en la que dicho componente apto para reticulación consiste en:

un copolímero que presenta una media de 2 a 25 grupos hidroxilo aptos para reticulación con un peso molecular medio expresado en peso que varía de 1000 a 4500; una polidispersidad que varía de 1, 05 a 2, 5; en el que dicho copolímero se polimeriza a partir de una mezcla monomérica que comprende uno o más monómeros de metacrilato no funcionales y uno o más monómeros de acrilato funcionales proporcionados con dichos grupos funcionales en el que el componente de reticulación para dichos grupos aptos para reticulación es un poliisocianato, y en el que dicho copolímero se produce por medio de polimerización de radicales libres de dicha mezcla monomérica a una temperatura de polimerización que varía de 120ºC a 300ºC.

b) aplicar una capa de dicha mezcla útil sobre dicho substrato;

c) curar dicha capa en dicho revestimiento sobre dicho substrato.

Descripción Detallada de la Realización Preferida Según se usa en el presente documento:

"Composición de revestimiento de dos envases" significa una composición de revestimiento termoestable que presenta dos componentes almacenados en recipientes separados. Los recipientes que contienen los dos componentes están típicamente sellados con el fin de aumentar el período de caducidad de los componentes de la composición de revestimiento. Los componentes se mezclan justo antes de ser usados para formar una mezcla útil, que presenta un periodo de vida útil limitado, que típicamente varía de unos pocos minutos (de 15 minutos a 45 minutos) a unas pocas horas (de 4 horas a 8 horas) . La mezcla útil se aplica en forma de capa de espesor deseado sobre la superficie de un substrato, tal como la carrocería de un coche. Tras la aplicación la capa se seca y experimenta curado a temperatura ambiente o temperatura elevada para formar un revestimiento sobre la superficie del substrato que presenta las propiedades de revestimiento deseadas, tales como, elevado brillo, resistencia a manchas y resistencia al ataque químico provocado... [Seguir leyendo]

1. Una composición de revestimiento que comprende componentes aptos para reticulación y componentes de reticulación, en la que dicho componente apto para reticulación consiste en un copolímero que tiene de media de 2 a 25 grupos hidroxilo aptos para reticulación, un peso molecular medio expresado en peso (medido por medio de GPC) que varía de 1000 a 4500; una polidispersidad que varía de 1, 05 a 2, 5; en la que dicho copolímero se polimeriza a partir de una mezcla monomérica que comprende uno o más monómeros de metacrilato no funcionales y uno o más monómeros de acrilato funcionales proporcionados con dichos grupos funcionales,

en la que dicho componente de reticulación para dichos grupos aptos para reticulación es un poliisocianato, y en el que dicho copolímero se produce por medio de polimerización de radicales libres de dicha mezcla monomérica a una temperatura de polimerización que varía de 120ºC a 300ºC.

2. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicho monómero de metacrilato no funcional se proporciona con un grupo no funcional seleccionado entre el grupo que consiste en alquilo lineal C1 a C20, alquilo ramificado C3 a C20, alquilo cíclico C3 a C20, sustancia aromática con 2 ó 3 anillos, fenilo y fluorocarbono de C1 a C20.

3. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicho copolímero tiene un Tg (temperatura de transición vítrea medida en ºC determinada por DSC (Calorimetría de Barrido Diferencial) ) que varía de -10ºC a 80ºC.

4. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicha composición tiene un VOC (determinado según el procedimiento proporcionado por ASTM D3960) que varía de 0, 1 kilogramos a 0, 72 kilogramos por litro.

5. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicho poliisocianato se proporciona dentro del intervalo de 2 a 10 funcionalidades de isocianato.

6. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicho componente apto para reticulación además comprende un catalizador seleccionado entre el grupo que consiste en un compuesto de estaño, una amina terciaria, un catalizador ácido y una de sus combinaciones.

7. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicha composición es una composición de revestimiento transparente, composición pigmentada, composición de revestimiento metalizada, composición de revestimiento de base, composición de mono-revestimiento o una imprimación.

8. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicha mezcla monomérica además comprende monómeros ácidos.

9. La composición de la reivindicación 1, en la que dicho copolímero se proporciona con funcionalidades de silano por medio de pos-reacción de dicho copolímero que tiene dichas funcionalidades hidroxilo con isocianatopropil trimetoxisilano.

10. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicha mezcla monomérica además comprende de 0, 01% a 10% en peso de monómeros de acrilato funcionales.

11. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicha mezcla monomérica además comprende de 0, 01% a 10% en peso de monómeros de metacrilato no funcionales.

12. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicho componente apto para reticulación comprende de 0, 1 por ciento en peso a 95 por ciento en peso, basado en el peso total de componente apto para reticulación, de un polímero acrílico, un poliéster, oligómero reactivo, oligómero no acrílico o una de sus combinaciones.

13. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que dicho componente apto para reticulación comprende además de 0, 1 a 50 por ciento en peso de un monómero acrílico dispersado, estando basado el porcentaje en el peso total de los sólidos de la composición.

14. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, que comprende además aldimina, poli (éster aspártico) o una de sus combinaciones.

15. La composición de revestimiento de la reivindicación 13, en la que la proporción de dichos monómeros de metacrilato no funcionales con respecto a dicho monómeros de acrilato funcionales en dicha mezcla varía de 90:10 a

10:90.

16. La composición de revestimiento de la reivindicación 15, en la que la cantidad total de dichos monómeros de metacrilato no funcionales y dichos monómeros de acrilato funcionales en dicha mezcla monomérica varía de 100 por ciento a 60 por ciento, basado en el peso total de dicha mezcla monomérica.

17. La composición de revestimiento de la reivindicación 15, en la que la polimerización de radicales libres tiene

lugar a una presión de medición de reactor que varía de 0, 1 a 3, 5 MPa.

18. Un proceso para producir un revestimiento sobre un substrato, comprendiendo dicho proceso:

a) mezclar componentes de reticulación y aptos para reticulación de una composición de revestimiento para formar una mezcla útil, en la que dicho componente apto para reticulación consiste en:

un copolímero que presenta una media de 2 a 25 grupos hidroxilo aptos para reticulación con un peso molecular medio expresado en peso (medido por medio de GPC) que varía de 1000 a 4500; una polidispersidad que varía de 1, 05 2, 5; en el que dicho copolímero se polimeriza a partir de una mezcla monomérica que comprende uno o más monómeros de metacrilato no funcionales y uno o más monómeros de acrilato funcionales provistos con dichos grupos funcionales,

en el que el componente de reticulación para dichos grupos aptos para reticulación es un poliisocianato, y en el que dicho copolímero se produce por medio de polimerización de radicales libres de dicha mezcla monomérica a una temperatura de polimerización que varía de 120ºC a 300ºC.

b) aplicar una capa de dicha mezcla útil sobre dicho substrato;

c) curar dicha capa en dicho revestimiento sobre dicho substrato.

19. El proceso de la reivindicación 18, que comprende además secar al aire dicha capa tras dicha etapa de aplicación.

20. El proceso de la reivindicación 18 ó 19, en el que dicha etapa de curado es a temperaturas que varían desde temperatura ambiente hasta 204ºC.

21. El proceso de la reivindicación 18, en el que dicho substrato es una carrocería de automóvil.