Sistema de recubrimiento termoendurecible, procedimiento para su preparación así como su aplicación.

Sistema de recubrimiento termoendurecible que contiene

a) un aglutinante que comprende al menos un poliéster y/o un copoliéster

,

b) al menos un agente de reticulación,

c) al menos un copoliéster diferente del copoliéster a), así como opcionalmente

d) al menos un aditivo,

caracterizado porque el copoliéster c) es un policondensado de al menos dos ácidos dicarboxílicos y al menos un diol, en donde, basándose en la totalidad de todos los ácidos dicarboxílicos, 30 a 65% en moles es ácido tereftálico y, basándose en la totalidad de los dioles, 60 a 100% en moles es 1,4-butanodiol y el copoliéster c) satisface las siguientes condiciones:

un punto de fusión de 100 a 130°C, medido según la norma ISO 11357,

una temperatura de transición vítrea de -40 a 10°C, medida según la norma ISO 11357 y

una viscosidad en estado fundido de 200 a 400 Pa·s, medida a 160°C y 2,16 kg según la norma ISO 1133, y

una dureza Shore D de 20 a 45, medida según la norma ISO 868.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11006030.

Solicitante: EMS-PATENT AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: VÍA INNOVATIVA 1 7013 DOMAT/EMS SUIZA.

Inventor/es: VAN LIEMPT,HARRIE, KINKELIN,EBERHARD, PÖSSNECKER,GERHARD, HOPPE,RALF.

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 poliésteres... > C09D167/02 (Poliésteres derivados de ácidos dicarboxílicos y de compuestos hidroxilados (C09D 167/06 tiene prioridad))

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Fragmento de la descripción:

Sistema de recubrimiento termoendurecible, procedimiento para su preparación así como su aplicación La presente invención se refiere a un sistema de recubrimiento termoendurecible basado en poliésteres y/o copoliésteres. El sistema de recubrimiento termoendurecible se caracteriza porque un copoliéster adicional específico que es diferente del copoliéster opcionalmente contenido en la composición, está contenido con un punto de fusión de 80 a 150°C. La presente invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de un sistema de recubrimiento de acuerdo con la invención, a un procedimiento para la preparación de una capa protectora a partir de un sistema de recubrimiento de acuerdo con la invención y a una capa protectora de acuerdo con el mismo.

Los sistemas de recubrimiento termoendurecibles basados en copoliésteres son ya conocidos en la técnica anterior. Estos se conocen comúnmente como pintura en polvo y se utilizan en la mayoría de los casos para el recubrimiento de láminas de metal, por ejemplo, mediante la aplicación y el endurecimiento térmico de una composición en polvo de este sistema de recubrimiento sobre la superficie del objeto que se va a recubrir. Los sistemas de recubrimiento termoendurecibles contienen por regla general al menos un aglutinante y al menos un agente de reticulación.

Sistemas de recubrimiento ejemplares se conocen a partir de los documentos EP 0664325, EP 0649890 y EP 0698645.

El documento de EE.UU. 6.184.311 se refiere a una composición de pintura en polvo que se basa en una mezcla de poliésteres semicristalinos y amorfos.

Sin embargo, tales sistemas de recubrimiento muestran todavía defectos con respecto a la estabilidad a lo largo del tiempo de las propiedades mecánicas del recubrimiento. Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema de recubrimiento termoendurecible a partir del cual se puede producir un recubrimiento que tiene propiedades mecánicas mejoradas a lo largo del tiempo.

Este objeto se logra con respecto a un sistema de recubrimiento termoendurecible con las características de la reivindicación 1, con respecto a un procedimiento para la preparación de un sistema de recubrimiento con las características de la reivindicación 9, con respecto a un procedimiento para la preparación de una capa protectora a partir del sistema de recubrimiento según la invención con las características de la reivindicación 10, así como con respecto a una capa protectora con las características de la reivindicación 11.

De acuerdo con la invención se especifica por lo tanto un sistema de recubrimiento termoendurecible, que contiene al menos los cuatro componentes siguientes:

a) un aglutinante, en donde el aglutinante comprende al menos un poliéster y/o un copoliéster, b) al menos un agente de reticulación, c) al menos un copoliéster, y opcionalmente d) al menos un aditivo.

En el caso en que el aglutinante al que se hace referencia en el apartado a) comprenda un copoliéster o consista en el mismo, el copoliéster mencionado en el apartado c) es diferente en su naturaleza química de este copoliéster.

Alternativamente, el sistema de recubrimiento termoendurecible también puede consistir en los cuatro componentes mencionados previamente.

La adición del copoliéster c) ejerce su efecto positivo en todos los sistemas de recubrimiento, por ejemplo, 95 a 5, 93 al 7 (relación en peso de aglutinante frente a endurecedor) o sistemas híbridos (poliéster como aglutinante y epóxido como endurecedor) .

El copoliéster c) satisface de acuerdo con la invención las condiciones que se mencionan a continuación:

a) un punto de fusión de 100 a 130°C, preferiblemente de 110 a 120°C, medido de acuerdo con la norma ISO 11357, b) una temperatura de transición vítrea de -40 a 10°C, preferiblemente de -30 a 0°C, de forma especialmente preferida de -20 a -10°C, lo más preferiblemente de -15 a -10°C, medida según la norma ISO 11357, c) una viscosidad en estado fundido de 200 a 400 Pa·s, preferiblemente de 250 a 350 Pa·s, más preferiblemente de 280 a 320 Pa·s, medida a 160°C y 2, 16 kg según la norma ISO 1133, y d) una dureza Shore D de 20 a 45, preferiblemente de 20 a 40, particularmente preferida de 25 a 35, medida de acuerdo con la norma ISO 868.

Con los copoliésteres descritos anteriormente como componente c) se pueden obtener capas protectoras

particularmente resistentes mediante el endurecimiento del sistema de recubrimiento de acuerdo con la invención.

También es ventajoso si, basándose en la composición total, el al menos un copoliéster c) está contenido de 0, 1 a 13% en peso, preferiblemente de 0, 5 a 11% en peso, más preferiblemente de 1 a 9% en peso, muy especialmente preferido de 2 a 7% en peso.

El copoliéster empleado como componente c) de acuerdo con la invención, en este caso representa un policondensado de al menos dos ácidos dicarboxílicos y al menos un diol, en donde, en relación a la totalidad de todos los ácidos dicarboxílicos, hay 30 a 65% en moles de ácido tereftálico y, en relación a la totalidad de los dioles, hay 60 a 100% en moles de 1, 4-butanodiol.

En el copoliéster c) las cantidades de todos los ácidos dicarboxílicos se suman hasta 100% en moles, y las cantidades de todos los dioles a 100% en moles.

El copoliéster c) , que se añade al sistema de recubrimiento de acuerdo con la invención como componente c) , contiene por lo tanto al menos dos ácidos dicarboxílicos, de los cuales 30 a 65% en moles es ácido tereftálico. En el caso en el que sólo se emplee un diol, este es 1, 4-butanodiol, pero también se pueden utilizar más dioles. El al menos un diácido adicional que se utiliza además del ácido tereftálico para la preparación del copoliéster c) , puede ser para ello cualquier ácido dicarboxílico; sin embargo, se prefiere cuando para este propósito se utilizan uno o varios diácidos alifáticos o aromáticos. Además de 1, 4-butanodiol, se pueden utilizar uno o varios dioles alifáticos o aromáticos adicionales. El copoliéster c) de acuerdo con la invención contiene componentes equimolares, derivados de ácidos dicarboxílicos o de dioles. Del mismo modo, sin embargo, una modificación concebible es que el copoliéster c) tenga una terminación en ácido-funcional o hidroxi-funcional.

Los ácidos dicarboxílicos preferidos que pueden estar contenidos además del ácido tereftálico en el copoliéster c) de acuerdo con la invención, son: ácidos dicarboxílicos alifáticos con al menos 6 átomos de C, ácido isoftálico, ácido ftálico, tereftalato de dimetilo (DMT) , isoftalato de dimetilo (DMI) , ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico, ácido brasílico, ácido dímero (36 átomos de C) y ácido dímero (44 átomos de C) .

En el caso en que, además de 1, 4-butanodiol, estén contenidos más dioles, éstos se seleccionan preferiblemente a partir de monoetilenglicol, 1, 2-propanodiol, 1, 3-propanodiol, 1, 5-pentanodiol, 1, 6-hexanodiol, 1, 7-heptanodiol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, polioxitetrametilenglicol y polietilenglicol.

En lugar de los diácidos para la preparación del copoliéster de acuerdo con la invención, se pueden utilizar también derivados, tales como ésteres o anhídridos; sin embargo, los copoliésteres obtenidos de este modo son idénticos en su naturaleza química.

En otra realización, el componente diácido del copoliéster c) contiene de 30 a 65% en moles, preferiblemente de 40 a 55% en moles, con especial preferencia de 40 a 50% en moles de ácido tereftálico, de 30 a 60% en moles, preferiblemente de 30 a 55 % en moles,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de recubrimiento termoendurecible que contiene a) un aglutinante que comprende al menos un poliéster y/o un copoliéster, b) al menos un agente de reticulación, c) al menos un copoliéster diferente del copoliéster a) , así como opcionalmente d) al menos un aditivo, caracterizado porque el copoliéster c) es un policondensado de al menos dos ácidos dicarboxílicos y al menos un diol, en donde, basándose en la totalidad de todos los ácidos dicarboxílicos, 30 a 65% en moles es ácido tereftálico y, basándose en la totalidad de los dioles, 60 a 100% en moles es 1, 4-butanodiol y el copoliéster c) satisface las siguientes condiciones:

un punto de fusión de 100 a 130°C, medido según la norma ISO 11357, una temperatura de transición vítrea de -40 a 10°C, medida según la norma ISO 11357 y una viscosidad en estado fundido de 200 a 400 Pa·s, medida a 160°C y 2, 16 kg según la norma ISO 1133, y una dureza Shore D de 20 a 45, medida según la norma ISO 868.

2. Sistema de recubrimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el copoliéster c) satisface las siguientes condiciones:

a) un punto de fusión de 110 a 120°C, medido según la norma ISO 11357, b) una temperatura de transición vítrea de -30 a 0°C, preferentemente de -20 a -10°C, especialmente preferida de 15 a -10°C, medida según la norma ISO 11357 y c) una viscosidad en estado fundido de 250 a 350 Pa·s, preferiblemente de 280 a 320 Pa·s, medida a 160°C y 2, 16 kg según la norma ISO 1133, y d) una dureza Shore D de 20 a 40, preferentemente de 25 a 35, medida según la norma ISO 868.

3. Sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, en base a la composición total, el al menos un copoliéster c) está contenido de 0, 1 a 13% en peso, preferiblemente de 0, 5 a 11% en peso, con especial preferencia de 1 a 9% en peso, muy especialmente preferido de 2 a 7% en peso.

4. Sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el al menos un poliéster y/o copoliéster del aglutinante a) es un poliéster y/o un copoliéster terminado en grupos carboxilo con una temperatura de transición vítrea de 30 a 80°C, un índice de acidez de 15 a 100 mg de KOH/g, preferiblemente de 20 a 80 mg de KOH/g, particularmente preferido de 28 a 38 mg de KOH/g, muy especialmente preferido de 30 a 36 mg de KOH/g y un índice de OH de a lo sumo 10 mg de KOH/g.

5. Sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el agente de reticulación b) se selecciona entre el grupo que consiste en compuestos epoxídicos monoméricos; ésteres glicidílicos de poli (ácidos carboxílicos) , especialmente ácido trimelítico o ácido tereftálico; éter glicidílico de ácido cianúrico o ácido isocianúrico, beta-hidroxialquilamidas con al menos dos grupos hidroxialquilamida.

6. Sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el agente de reticulación b) es una beta-hidroxialquilamida polifuncional de fórmula general (I) ,

** (Ver fórmula) **

R1 son restos alquilo iguales o diferentes con 1 a 4 átomos de C o hidrógeno,

R2 es un resto alifático, cicloalifático, aralifático o aromático,

R3 y R4 son

** (Ver fórmula) **

o hidrógeno o restos alquilo iguales o diferentes con 1 a 4 átomos de C.

7. Sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque, por grupo carboxilo, en relación con la suma de todos los grupos carboxilo del ligante a) y del copoliéster c) , están a disposición entre 0, 5 y 1, 5 grupos beta-hidroxialquilamida del agente de reticulación b) .

8. Sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el al menos un aditivo se selecciona a partir del grupo que consiste en pigmentos, cargas, agentes humectantes, agentes de control de flujo o de desgasificación, termoestabilizantes o estabilizantes de UV, así como combinaciones o mezclas de los mismos.

9. Procedimiento para la preparación de un sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones 10 precedentes, en el que a) un aglutinante que comprende al menos un poliéster y/o un copoliéster, b) al menos un agente de reticulación, c) al menos un copoliéster diferente del copoliéster a) con un punto de fusión de 100 a 130°C, medido de acuerdo con la norma ISO 11357, así como opcionalmente d) al menos un aditivo se mezclan en la masa fundida a 100 a 170°C, se descargan, se muelen y se separan por tamizado con un tamaño de partícula inferior a 100 µm, preferiblemente inferior a 90 µm, especialmente preferido inferior a 80 µm.

10. Procedimiento para la preparación de una capa protectora a partir de un sistema de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que se aplica la composición de recubrimiento sobre una superficie de un objeto que se va a recubrir, preferiblemente mediante sinterización por efecto torbellino y/o recubrimiento electrostático, y posteriormente endurecimiento térmico.

11. Capa protectora que se puede preparar de acuerdo con el procedimiento según la reivindicación precedente.