Resinas alifáticas curables por humedad, composiciones de revestimiento y procedimientos relacionados.

Una resina curable por humedad que comprende:

un material funcional de isocianato alifático que comprende un producto de reacción alofanato de diisocianato de hexametileno y un poliéter hidroxifuncional;

un material funcional de isocianato cicloalifático que comprende un producto de reacción trimérico de isocianurato modificado por alofanato de diisocianato de isoforona y un alcohol monofuncional;

y

opcionalmente componentes adicionales seleccionados del grupo que consiste en resinas aditivas

, pigmentos, pastas de tinte, agentes humectantes de pigmentos, dispersantes de pigmentos, fotoestabilizadores, absorbentes de UV, modificadores de la reología, antiespumantes, deshidratadores, disolventes, catalizadores, en la que una composición de revestimiento que comprende la resina no presenta corrimiento significativo cuando se aplica a un espesor de película húmeda de 0,152 mm como se determina mediante el Procedimiento de Ensayo Normalizado para la Resistencia al Corrimiento de Pinturas Usando un Aplicador Multimuesca de acuerdo con el procedimiento de ensayo descrito en la norma ASTM D 4400 y en la que la composición de revestimiento no presenta formación significativa de vejigas cuando se cura hasta un espesor de película seca de 0,152 mm como se determina mediante el Procedimiento de Ensayo Normalizado para evaluar el Grado de Formación de Vejigas de Pinturas de acuerdo con el procedimiento de ensayo descrito en la norma ASTM D 714.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/002328.

Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 100 BAYER ROAD PITTSBURGH, PA 15205 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: JEFFRIES, MICHAEL K., BEST,KURT E, OLSON,AHREN, ANGELOFF,CARL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/08 (Procesos de preparación)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/10 (Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/48 (Poliéteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D5/00 (Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes)
  • 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... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Tratamiento químico o revestimiento de materiales... > C08J7/04 (Recubrimiento)
  • 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 > C08G18/78 (nitrógeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de poliureas o poliuretanos; Composiciones... > C08L75/04 (Poliuretanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/09 (que comprenden oligomerización de isocianatos o isotiocianatos que incluyen reacción de una parte de los grupos isocianato o isotiocianato el uno con el otro en la mezcla de reacción)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliureas... > C09D175/08 (a partir de poliéteres)

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Fragmento de la descripción:

Resinas alifáticas curables por humedad, composiciones de revestimiento y procedimientos relacionados

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a resinas alifáticas curables por humedad que comprenden materiales funcionales de poliisocianato. La presente divulgación también se refiere a composiciones de revestimiento que comprenden resinas alifáticas curables por humedad que comprenden materiales funcionales de poliisocianato. La presente divulgación también se refiere a procedimientos que emplean resinas alifáticas curables por humedad y a composiciones de revestimiento que comprenden materiales funcionales de poliisocianato.

Antecedentes Las composiciones basadas en la química del isocianato tienen utilidad como componentes en revestimientos, tales como, por ejemplo, pinturas, imprimaciones, y similares. Las composiciones de revestimiento a base de isocianato pueden incluir, por ejemplo, revestimientos de poliuretano formados a partir de resinas que comprenden componentes tales como, por ejemplo, diisocianatos, poliisocianatos, y/o productos de reacción de isocianatos. Estas resinas se pueden curar mediante diversos mecanismos de manera que se forman enlaces covalentes entre los componentes de resina, produciendo así una red polimérica reticulada.

Los revestimientos curables por humedad (es decir, que se curan gracias a la humedad) a base de resinas funcionales de isocianato representan un tipo de tecnología de revestimiento a base de isocianato. Los revestimientos curables por humedad a base de isocianato en general pueden comprender, por ejemplo, diisocianatos, poliisocianatos, y productos de reacción de isocianatos que tienen grupos isocianato libres que pueden reaccionar con la humedad atmosférica para producir redes reticuladas insolubles de poliuretano y de peso molecular relativamente elevado, que pueden formar el componente estructural del revestimiento curado. Como se usa en este documento, el término "poliuretano" significa materiales poliméricos u oligoméricos que comprenden El procedimiento de curado puede suponer la reacción de grupos isocianato libres con moléculas atmosféricas de agua para formar un intermedio de ácido carbámico que se descompone en grupos amina y dióxido de carbono. Los grupos amina formados in situ por medio de la reacción de isocianato-agua pueden reaccionar con grupos isocianato libres adicionales para formar reticulaciones de urea entre los componentes de resina. De esta manera, una resina se puede aplicar a un sustrato, expuesto a la atmósfera ambiental, y se puede curar para formar un revestimiento de poliuretano sobre el sustrato.

Sumario Las realizaciones desveladas en este documento se refieren a una resina curable por humedad funcional de isocianato. La resina puede comprender un material funcional de isocianato alifático y un material funcional de isocianato cicloalifático. El material funcional de isocianato alifático puede comprender un producto de reacción de un diisocianato alifático y un compuesto de éter hidroxifuncional. El material funcional de isocianato cicloalifático puede comprender un producto de reacción de un diisocianato cicloalifático y un compuesto alcohol monofuncional. La resina se puede usar para formular una composición de revestimiento que esencialmente no presenta corrimiento cuando se aplica a un espesor de película húmeda de al menos 0, 152 mm. La composición de revestimiento tampoco presenta una formación significativa de vejigas cuando se cura a un espesor de película seca de al menos 0, 152 mm.

Otras realizaciones desveladas en este documento se refieren a un procedimiento para incrementar la resistencia al corrimiento y la resistencia a la formación de vejigas de una composición de revestimiento. El procedimiento puede comprender la preparación de una composición de revestimiento que comprende una resina curable por humedad. La resina puede comprender un material funcional de isocianato alifático y un material funcional de isocianato cicloalifático. El material funcional de isocianato alifático puede comprender un producto de reacción de un poliisocianato alifático y un compuesto éter hidroxifuncional. El material funcional de isocianato cicloalifático puede comprender un producto de reacción de un poliisocianato cicloalifático y un compuesto alcohol monofuncional. Una composición de revestimiento que comprende la resina puede presentar una ausencia significativa de corrimiento cuando se aplica a un espesor de película húmeda de al menos 0, 152 mm. Una composición de revestimiento que comprende la composición de resina también puede presentar una ausencia significativa de formación de vejigas cuando se cura a un espesor de película seca de al menos 0, 152 mm.

Se entiende que la invención no está limitada a las realizaciones desveladas en este Sumario. Está previsto que la invención cubra modificaciones que se encuentren dentro del ámbito de la invención como queda definida únicamente por las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos Ciertas características de las realizaciones desveladas se pueden entender mejor en referencia a las Figuras acompañantes, en las que:

La Figura 1 es un diagrama que ilustra un panel en gradiente usado para medir el grosor de película hasta un espesor de una composición de revestimiento aplicada;

la Figura 2 es una gráfica que muestra el porcentaje de brillo inicial retenido tras 2000 horas de exposición acelerada a la intemperie para tres (3) composiciones de revestimiento preparadas de acuerdo con realizaciones desveladas en este documento y dos (2) composiciones de revestimiento comerciales;

la Figura 3 es una gráfica de barras que muestra el porcentaje de brillo inicial retenido después de 2000 horas de exposición acelerada a la intemperie para tres (3) composiciones de revestimiento preparadas de acuerdo con realizaciones desveladas en este documento y dos (2) composiciones de revestimiento comerciales;

la Figura 4 es una gráfica de barras que muestra la resistencia al corrimiento (evaluada como espesor de película húmeda sin corrimiento) y la resistencia a la formación de vejigas (evaluada como espesor de película seca antes que la formación de vejigas) para tres (3) composiciones de revestimiento preparadas de acuerdo con realizaciones desveladas en este documento y dos (2) composiciones de revestimiento comerciales;

la Figura 5 es una gráfica que muestra el porcentaje de brillo inicial retenido después de 2000 horas de exposición acelerada a la intemperie para diez (10) composiciones de revestimiento preparadas de acuerdo con realizaciones desveladas en este documento;

la Figura 6 es una gráfica de barras que muestra el porcentaje de brillo inicial retenido después de 2000 horas de exposición acelerada a la intemperie para diez (10) composiciones de revestimiento preparadas de acuerdo con realizaciones desveladas en este documento y dos (2) composiciones de revestimiento comerciales;

la Figura 7 es una gráfica de barras que muestra la resistencia al corrimiento (evaluada como espesor de película húmeda sin corrimiento) y la resistencia a la formación de vejigas (evaluada como espesor de película seca antes que la formación de vejigas) para diez (10) composiciones de revestimiento preparadas de acuerdo con realizaciones desveladas en este documento y dos (2) composiciones de revestimiento comerciales.

Descripción detallada Los artículos gramaticales "un/una", "unos/unas", "el/la" y "los/las", como se usan en este documento está previsto que incluyan "al menos uno" o "uno o más" a menos que se indique lo contrario. Así, los artículos se usan en este documento para referirse a uno o más de uno (es decir, a al menos uno) de los objetos gramaticales del artículo. A modo de ejemplo,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una resina curable por humedad que comprende:

un material funcional de isocianato alifático que comprende un producto de reacción alofanato de diisocianato de hexametileno y un poliéter hidroxifuncional; un material funcional de isocianato cicloalifático que comprende un producto de reacción trimérico de isocianurato modificado por alofanato de diisocianato de isoforona y un alcohol monofuncional; y opcionalmente componentes adicionales seleccionados del grupo que consiste en resinas aditivas, pigmentos, pastas de tinte, agentes humectantes de pigmentos, dispersantes de pigmentos, fotoestabilizadores, absorbentes de UV, modificadores de la reología, antiespumantes, deshidratadores, disolventes, catalizadores, en la que una composición de revestimiento que comprende la resina no presenta corrimiento significativo cuando se aplica a un espesor de película húmeda de 0, 152 mm como se determina mediante el Procedimiento de Ensayo Normalizado para la Resistencia al Corrimiento de Pinturas Usando un Aplicador Multimuesca de acuerdo con el procedimiento de ensayo descrito en la norma ASTM D 4400 y en la que la composición de revestimiento no presenta formación significativa de vejigas cuando se cura hasta un espesor de película seca de 0, 152 mm como se determina mediante el Procedimiento de Ensayo Normalizado para evaluar el Grado de Formación de Vejigas de Pinturas de acuerdo con el procedimiento de ensayo descrito en la norma ASTM D

714.

2. La resina de la reivindicación 1, en la que el material funcional de isocianato alifático comprende un producto de reacción alofanato de diisocianato de hexametileno y un poliéter hidroxifuncional preparado usando catálisis de cianuro metálico doble.

3. La resina de la reivindicación 1, en la que el material funcional de isocianato cicloalifático comprende un producto de reacción trimérico de isocianurato modificado por alofanato de diisocianato de isoforona y un alcohol monofuncional seleccionado del grupo que consiste en metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, isómeros de butanol, isómeros de pentanol, isómeros de hexanol, isómeros de heptanol, isómeros de octanol, isómeros de nonanol, isómeros de decanol, 2-etilhexanol, trimetilhexanol, ciclohexanol, alcoholes grasos que tienen de 11 a 20 átomos de carbono, alcohol vinílico, alcohol alílico, y combinaciones de cualquiera de los mismos.

4. La resina de la reivindicación 1, en la que la relación ponderal del material funcional de isocianato cicloalifático al material funcional de isocianato alifático oscila entre 95:5 y 50:50.

5. Una composición de revestimiento que comprende la resina curable por humedad de la reivindicación 1.

6. Un procedimiento para incrementar la resistencia al corrimiento, la resistencia a la formación de vejigas, y la resistencia a la intemperie de una composición de revestimiento, comprendiendo el procedimiento:

preparar una composición de revestimiento que comprende una resina curable por humedad, comprendiendo la resina:

un material funcional de isocianato alifático que consiste en un producto de reacción alofanato de diisocianato de hexametileno y un poliéter hidroxifuncional; un material funcional de isocianato cicloalifático que consiste en un producto de reacción trimérico de isocianurato modificado por alofanato de diisocianato de isoforona y un alcohol monofuncional; y opcionalmente componentes adicionales seleccionados del grupo que consiste en resinas aditivas, pigmentos, pastas de tinte, agentes humectantes de pigmentos, dispersantes de pigmentos, fotoestabilizadores, absorbentes de UV, modificadores de la reología, antiespumantes, deshidratadores, disolventes, y catalizadores, en el que una composición de revestimiento que comprende la resina no presenta corrimiento significativo cuando se aplica a un espesor de película húmeda de 0, 152 mm como se determina mediante el Procedimiento de Ensayo Normalizado para la Resistencia al Corrimiento de Pinturas Usando un Aplicador Multimuesca de acuerdo con el procedimiento de ensayo descrito en la norma ASTM D 4400 y en el que la composición de revestimiento no presenta formación significativa de vejigas cuando se cura hasta un espesor de película seca de 0, 152 mm como se determina mediante el Procedimiento de Ensayo Normalizado para evaluar el Grado de Formación de Vejigas de Pinturas de acuerdo con el procedimiento de ensayo descrito en la norma ASTM D

714.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el material funcional de isocianato alifático consiste en un producto de reacción alofanato de diisocianato de hexametileno y un poliéter hidroxifuncional preparado usando catálisis de cianuro metálico doble.

8. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el material funcional de isocianato cicloalifático consiste en un producto de reacción trimérico de isocianurato modificado por alofanato de diisocianato de isoforona y un alcohol

monofuncional seleccionado del grupo que consiste en metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, isómeros de butanol, isómeros de pentanol, isómeros de hexanol, isómeros de heptanol, isómeros de octanol, isómeros de nonanol, isómeros de decanol, 2-etilhexanol, trimetilhexanol, ciclohexanol, alcoholes grasos que tienen de 11 a 20 átomos de carbono, alcohol vinílico, alcohol alílico, y combinaciones de cualquiera de los mismos.

9. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la resina tiene una relación ponderal del material funcional de isocianato cicloalifático al material funcional de isocianato alifático que oscila entre 95:5 y 50:50.