ADITIVOS POLÍMEROS PARA RECUBRIMIENTOS EN POLVO.

La presente invención se refiere a polímeros que comprenden un polímero altamente ramificado al cual están injertados restos lineales, y a recubrimientos en polvo que los comprenden. Antecedentes de información En los últimos años, los recubrimientos en polvo se han vuelto cada vez más populares; dado que estos recubrimientos son inherentemente bajos en contenido orgánico volátil (VOC), su uso reduce significativamente las emisiones de aire durante los procedimientos de aplicación y curado. Típicamente, los recubrimientos en polvo se curan mediante el calentamiento del substrato recubierto a una temperatura elevada, tal como superior a 125ºC. Durante el procedimiento de curado, las partículas de polvo se funden y dispersan, y los componentes del recubrimiento en polvo reaccionan. Durante esta fase de curado, puede generarse y emitirse gas. Esta generación de gas, conocida como desgasificación, puede dar como resultado burbujas, cráteres y otros defectos en el recubrimiento curado. Por ello, es deseable tener recubrimientos en polvo con desgasificación reducida. Igualmente, es deseable el minimizar o reducir las temperaturas a las cuales curan unos recubrimientos en polvo. Esto permite que los recubrimientos en polvo sean usados sobre una amplia diversidad de substratos, e igualmente dé como resultado una reducción en las necesidades de energía. Los recubrimientos en polvo pueden ser igualmente difíciles de manipular. Por ello, es igualmente deseable un flujo y/o igualación mejorados cuando se usan recubrimientos en polvo. Sumario de la invención La presente invención está dirigida, de manera general, a polímeros que son el producto de reacción de un polímero altamente ramificado y, o bien una lactona o bien una lactama. El polímero altamente ramificado se forma mediante la polimerización por crecimiento en etapas entre un primer monómero polifuncional que tiene un primer grupo funcional y un segundo monómero polifuncional que tiene un segundo grupo funcional; el primer y segundo grupos funcionales reaccionan uno con otro, pero no entre sí. Dependiendo del producto final deseado, pueden usarse diversos monómeros para formar el polímero altamente ramificado. Los polímeros de la presente invención encuentran aplicación particular como aditivo y/o resinas formadoras de películas para recubrimientos en polvo. Los recubrimientos en polvo que usan las actuales composiciones frecuentemente demostrarán una flexibilidad incrementada y pueden tener dureza incrementada. Igualmente, los recubrimientos en polvo de la presente invención pueden tener características de flujo e igualación mejoradas y gasificación disminuida, en comparación con otros recubrimientos en polvo. Descripción detallada de la invención E04817969 15-11-2011 La presente invención está dirigida a compuestos que comprenden el producto de reacción de un polímero altamente ramificado que tiene grupos funcionales terminales y una lactona, en el que el polímero altamente ramificado es el producto de reacción de la polimerización por crecimiento en etapas de un primer monómero polifuncional que tiene un primer grupo funcional y un segundo monómero polifuncional que tiene un segundo grupo funcional, en el que el primer y segundo grupos funcionales reaccionan uno con otro, pero no entre sí. El producto de reacción del polímero altamente ramificado y la lactona se le menciona a veces en la presente invención como el polímero estrella. La presente invención está dirigida, igualmente, a compuestos que comprenden el producto de reacción de un polímero altamente ramificado que tiene grupos funcionales terminales y una lactama, en el que el polímero altamente ramificado es el producto de reacción de la polimerización por crecimiento en etapas de un primer monómero polifuncional que tiene un primer grupo funcional y un segundo monómero polifuncional que tiene un segundo grupo funcional, en el que el primer y segundo grupos funcionales reaccionan uno con otro, pero no entre sí. El producto de reacción del polímero altamente ramificado y la lactama se le menciona a veces en la presente invención como el polímero estrella. Tal como se usa en la presente invención, el término polímero altamente ramificado, se refiere a un polímero no gelificado que comprende monómeros polifuncionales, en el que al menos uno de los monómeros tiene al menos tres grupos funcionales. Generalmente, los polímeros altamente ramificados presentes contienen una mezcla de unidades de repetición lineales y completamente ramificadas. Esto contrasta con un dendrímero, el cual contiene únicamente unidades de repetición completamente ramificadas sin ninguna unidad de repetición lineal, e igualmente contrasta con los polímeros lineales, los cuales contienen únicamente unidades de repetición lineales sin ninguna ramificación. Tal como se ha indicado anteriormente, los polímeros altamente ramificados se preparan mediante polimerización por crecimiento en etapas de dos monómeros polifuncionales diferentes. Polifuncional tal como se usa en la pre- 2   sente invención, se refiere generalmente a monómeros que tienen dos o más grupos funcionales; típicamente, los monómeros usados de acuerdo con la presente invención serán di-, tri-, y/o tetrafuncionales, aunque la invención no está limitada a ellos. Los monómeros típicamente usados tendrán únicamente un tipo de funcionalidad; los monómeros pueden contener una o más funcionalidades adicionales, siempre y cuando que esta funcionalidad adicional no interfiera con la formación del polímero altamente ramificado. Pueden usarse diversos monómeros polifuncionales, dependiendo del producto final deseado. Por ejemplo, un alcohol y un ácido carboxílico pueden hacerse reaccionar para formar un poliéster altamente ramificado; una amina y y un ácido carboxílico hacerse reaccionar para formar una poliamida altamente ramificada o, si si usa un exceso de amina, una poliamido amina; un isocianato y un alcohol hacerse reaccionar para formar un poliuretano altamente ramificado; y una amina y un isocianato hacerse reaccionar para formar una poliurea altamente ramificada. Se comprenderá que únicamente los polímeros altamente ramifica- dos que tienen grupos amina terminales son adecuados para reacción con la lactama, es decir, la poliamida, la poliamido amina y la poliurea. Tal como se ha indicado, los monómeros apropiados deberían seleccionarse para obtener el polímero altamente ramificado deseado; además, los monómeros deberían seleccionarse de manera tal que los grupos funcionales sobre cada uno de los monómeros reaccionen con el otro, pero no entre sí. Pueden usarse mezclas de monómeros, por ejemplo, dos o más alcoholes diferentes y dos o más ácidos diferentes. Los polímeros altamente ramificados usados en la presente invención tienen grupos funcionales terminales. Teóricamente, todos los grupos funcionales terminales serán los mismos. El tipo de grupo funcional terminal dependerá de los monómeros de partida y de la relación de estos monómeros. Por ejemplo, un poliéster altamente ramificado puede prepararse mediante la reacción de un alcohol polifuncional y un ácido carboxílico polifuncional; cuando los grupos hidroxi del alcohol están en exceso, el polímero tendrá grupos hidroxi terminales, pero cuando la funcionali- dad ácido carboxílico esté en exceso, el grupo funcional terminal será un ácido. Los grupos hidroxi o amino terminales son necesarios para iniciar la polimerización de apertura de anillo de las lactonas y los grupos terminales amino son necesarios para iniciar la polimerización de apertura de anillo de las lactamas. Típicamente, tanto el grupo hidroxi procedente del alcohol polifucional como el grupo amino procedente de una amina polifuncional proporcionarán la funcionalidad terminal para los polímeros altamente ramificados. Cualquier monómero polifuncional adecuado puede usarse de acuerdo con la presente invención. Los ejemplos de alcoholes adecuados incluyen etileno glicol, propileno glicol, propano diol, butano diol, di(etileno glicol), tri(etileno glicol), tetra(etileno glicol), di(propileno gicol), tri(propileno glicol), tetra(propileno glicol), glicerol, trimetilol propano (TMP), pentaeritritol, 1,1,1-tris(hidroximetil)etano, trietanolamina y similares. Los ejemplos de ácidos dicarboxílicos adecuados incluyen ácidos malónico, dimetilmalónico, succínico, glutárico, adípico, trimetiladípico, pimélico, 2,2-dimetilglutárico, azeláico, subérico, 1,3-ciclopentanodicarboxílico, 1,2ciclohexanodicarboxílico, 1,3-ciclohexanodicarboxílico, 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ftálico, tereftálico, isoftálico, tetrahidroftálico, hexahidroftálico, 2,5-norbornanodicarboxílico, 1,4-naftálico, difénico, 4,4-oxidibenzoico, diglicólico, tiodipropiónico, 4,4-sulfonildibenzoico, y 2,5-naftalenodicarboxílico. Igualmente,... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto que comprende el producto de reacción de un polímero altamente ramificado que tiene grupos funcionales terminales y un reactante seleccionado entre una lactona o una lactama, el cual está injertado al polímero altamente ramificado mediante la polimerización de apertura de anillo de la lactona o la lactama, en el que el polímero altamente ramificado es el producto de la reacción por polimerización por crecimiento en etapas de un primer monómero polifuncional que tiene un primer grupo funcional y un segundo monómero polifuncional que tiene un segundo grupo funcional, en el que el primer y segundo grupos funcionales reaccionan uno con otro, pero no entre sí, y cuando el reactante es una lactona el polímero no es un poliéster. 2. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el primer monómero comprende al menos una amina y el segundo monómero comprende al menos un ácido carboxílico. 3. El compuesto de la reivindicación 2, en el que la amina comprende etileno diamina y el ácido carboxílico comprende anhídrido trimelítico. 4. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el reactante es lactona y el primer monómero comprende al menos un isocianato y el segundo monómero comprende al menos un alcohol. 5. El compuesto de la reivindicación 4, en el que el isocianato comprende diisocianato de isoforona y el alcohol comprende trimetilol propano. 6. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el primer monómero comprende al menos un isocianato y el segundo monómero comprende al menos una amina. 7. El compuesto de la reivindicación 6, en el que el isocianato comprende el isocianurato de diisocianato de isoforona y la amina comprende etileno diamina. 8. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el polímero altamente ramificado tiene un peso molecular promedio en número de 500 a 10.000. 9. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el reactante es lactona y el grupo funcional terminal es un grupo hidroxi. 10. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el grupo funcional terminal es una amina. 11. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el 1 al 100 por ciento de los grupos funcionales terminales tienen una lactona o lactama injertada a ellos. 12. El compuesto de la reivindicación 11, en el que más del 90 por ciento de los grupos funcionales terminales tienen una lactona o lactama injertada a ellos. 13. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el producto de reacción del polímero altamente ramificado y la lactona o lactama tiene un peso molecular promedio en peso de 5.000 a 500.000. 14. El compuesto de la reivindicación 1, en el que la lactona comprende épsilon-caprolactona. 15. El compuesto de la reivindicación 1, en el que el producto de reacción del polímero altamente ramificado y la lactona comprende cadenas de lactona que comprenden 1 a 50 unidades obtenidas de lactona. 16. El compuesto de la reivindicación 1, en el que la lactama comprende épsilon-caprolactama. 17. Una composición de recubrimiento en polvo curable que comprende: (a) el compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-16, y (b) un reticulador. 18. Una composición de recubrimiento en polvo curable de la reivindicación 17, que comprende además una resina de formación de película. 19. La composición de recubrimiento en polvo curable de la reivindicación 18, en la que la resina de formación de película tiene función hidroxi. 20. La composición de recubrimiento en polvo curable de la reivindicación 18, en la que la resina de formación de película está presente en una cantidad de 50 por ciento en peso o superior, en base al peso total de la composición. 21. La composición de recubrimiento en polvo curable de la reivindicación 17, en la que dicha composición de recubrimiento no contiene restos curables mediante radiación UV. 13 E04817969 15-11-2011