Composición de revestimiento en polvo que comprende un poliéster y un agente de reticulación con grupos oxiránicos que proporciona resistencia mejorada a la corrosión a un sustrato revestido con ella.

Poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico para la composición termoendurecible de revestimientoen polvo,

en el que

- el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico se prepara a partir de al menos lossiguientes monómeros: un ácido aromático difuncional, siendo el ácido aromático difuncional unacombinación de ácido tereftálico (TPA), ácido isoftálico (IPA), un monómero al menos trifuncional y unalcohol difuncional, siendo el alcohol difuncional una combinación de al menos etilenglicol (EG) y/odietilenglicol (DEG) y neopentilglicol (NPG),

- la relación molar de TPA a IPA en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es comomáximo 12,4, y

- la funcionalidad del poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es de 2,15 a 4,0, y- el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico tiene un índice de acidez de 14 a 80 mg de

KOH/g de poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico, y

- el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico tiene una temperatura de transición vítreade al menos 40ºC.

Composición de revestimiento en polvo que comprende un poliéster y un agente de reticulación con grupos oxiránicos que proporciona resistencia mejorada a la corrosión a un sustrato revestido con ella La invención se refiere a un poliéster, a composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo que comprenden el poliéster y un agente de reticulación con grupos oxiránicos, a revestimientos en polvo preparados a partir de dichas composiciones, a un sustrato revestido con dichos revestimientos en polvo, y al uso del poliéster o de las composiciones para proporcionar resistencia mejorada a la corrosión a un sustrato metálico revestido con ellas.

Las composiciones de revestimiento en polvo que comprenden un poliéster y un agente de reticulación con grupos oxiránicos son bien conocidas en la técnica, y se usan en una variedad de mercados tales como muebles (metal) , petróleo y gas, electricidad, industria e infraestructura, etc. El bajo coste, la buena resistencia a la corrosión y un buen aspecto son generalmente deseables para este tipo de revestimientos y aplicaciones.

Según el documento WO 03082996 A2, en la industria del revestimiento existe un interés cada vez mayor en el uso de materiales formadores de películas más baratos. Una alternativa posible más barata hace uso de resinas de poliéster que comprenden alcoholes polihidroxilados, por ejemplo etilenglicol. El uso de cantidades elevadas de alcoholes polihidroxilados más baratos, tales como por ejemplo etilenglicol, está directamente asociado con un “bajo coste”. Sin embargo, normalmente se sabe que los poliésteres que se basan principalmente en etilenglicol como el alcohol polihidroxilado son muy susceptibles a la formación de cráteres, la formación de ojos de pez y poros. Esto se denomina generalmente como “defectos superficiales” (las expresiones formación de cráteres, ojos de pez y formación de poros se explican aquí más adelante) .

En el caso de composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo, que comprenden un poliéster y un agente de reticulación con grupos oxiránicos, hay un problema adicional. La resistencia a la corrosión de este tipo de revestimientos en polvo se ve afectada adversamente por la presencia de agentes típicos (catalizadores del curado epoxídicos) usados para promover el curado entre el poliéster y el agente de reticulación con grupos oxiránicos. Más particularmente, la velocidad de curado del poliéster con el agente de reticulación en este tipo de composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo se puede controlar variando la cantidad y tipo del catalizador de curado epoxídico. Al curar este tipo de composiciones de revestimiento en polvo, el catalizador de curado epoxídico permanece en el revestimiento en polvo. Desafortunadamente, la presencia de tal catalizador de curado epoxídico disminuye la cantidad de resistencia a la corrosión proporcionada por el revestimiento en polvo a un sustrato metálico, por ejemplo a un sustrato de acero. La presencia de tal catalizador de curado epoxídico disminuye la cantidad de resistencia a la corrosión, especialmente en el caso cuando la cantidad de catalizador de curado epoxídico es mayor que 0, 3% p/p, por ejemplo mayor que 0, 5% p/p, basada en el poliéster, y/o cuando el catalizador de curado epoxídico es una sal de amonio cuaternario o una sal de fosfonio cuaternario, las cuales son los catalizadores de curado epoxídicos más habitualmente usados.

Por lo tanto, cuando se usan cantidades elevadas de alcoholes polihidroxilados más baratos, tales como por ejemplo etilenglicol, dietilenglicol, en la preparación de resinas de poliéster y en las que estos últimos se combinan con catalizadores del curado epoxídicos en una composición termoendurecible de revestimiento en polvo, los revestimientos en polvo derivados de curar esta composición termoendurecible de revestimiento en polvo sufren al menos de un mal aspecto y una resistencia reducida a la corrosión en sustratos metálicos, especialmente en composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo curables a temperaturas altas o bajas en las que son necesarias cantidades relativamente elevadas de catalizador de curado epoxídico.

Por lo tanto, es el objeto de la invención proporcionar revestimientos en polvo de bajo coste que comprenden un poliéster y un agente de reticulación que tiene grupos oxiránicos, y preferiblemente que también comprenden un catalizador de curado epoxídico, teniendo dichos revestimientos en polvo buena resistencia a la corrosión en sustratos metálicos y/o buen aspecto y/o suficiente resistencia a impacto inverso y/o buena lisura.

Este objeto se logra mediante un poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico para la composición termoendurecible de revestimiento en polvo, en el que

-el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico se prepara a partir de al menos los siguientes monómeros: un ácido aromático difuncional, siendo el ácido aromático difuncional una combinación de ácido tereftálico (TPA) , ácido isoftálico (IPA) , un monómero al menos trifuncional y un alcohol difuncional, siendo el alcohol difuncional una combinación de al menos etilenglicol (EG) y/o dietilenglicol (DEG) y neopentilglicol (NPG) ,

-la relación molar de TPA a IPA en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es como máximo 12, 4, y

-la funcionalidad del poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es de 2, 15 a 4, 0, y

-el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico tiene un índice de acidez de 14 a 80 mg de KOH/g de poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico, y

-el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico tiene una temperatura de transición vítrea de al menos 40ºC.

El poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico de la presente invención, cuando se usa en composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo junto con un agente de reticulación que tiene grupos oxiránicos y opcionalmente un catalizador de curado epoxídico (en una cantidad de al menos 0, 3% p/p basada en el poliéster) y al curar dichas composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo, da revestimientos en polvo de bajo coste que presentan una resistencia mejorada a la corrosión en sustratos de acero, y en particular acero laminado en frío, así como al menos un buen aspecto y/o suficiente resistencia a impacto. Además, dichos revestimientos en polvo de bajo coste y resistentes a la corrosión también pueden presentar una buena lisura. Los poliésteres, las composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo y los revestimientos en polvo de la presente invención también pueden ser más eficaces desde el punto de vista del coste o comercialmente atractivos.

Además, las composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo que comprenden el poliéster de la invención pueden ser particularmente ventajosas cuando se usan en acero no tratado previamente en la superficie, puesto que también pueden proporcionar una resistencia mejorada a la corrosión sobre superficies no tratadas. El revestimiento de los sustratos metálicos no tratados tiene ventajas significativas, ya que la omisión del pretratamiento caro y de múltiples etapas de la superficie de los sustratos metálicos tales como acero tiene un impacto significativo sobre el coste de un artículo revestido acabado. Además, el uso de tales composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo puede contribuir también a reducir la energía y la huella de carbono, puesto que el pretratamiento de la superficie del metal es un proceso que consume energía. Además, tales composiciones termoendurecibles de revestimiento en polvo ofrecen a los fabricantes de artículos revestidos metálicos la posibilidad de aumentar la productividad y el rendimiento de sus líneas de revestimiento, estableciendo así directamente una solución más eficaz desde el punto de vista del coste y comercialmente atractiva, junto con un carácter “verde” añadido.

En el contexto de la presente invención, por poliéster funcionalizado con ácido carboxílico se quiere decir un poliéster que predominantemente tiene grupos terminales ácido carboxílico.

El poliéster funcionalizado con ácido carboxílico es un poliéster que tiene un índice de ácidoez que es mayor que su índice de hidroxilo. Generalmente, un poliéster funcionalizado con ácido carboxílico tiene un índice de ácidoez entre 14 y 120 mg de KOH/g de poliéster, mientras que el índice de hidroxilo del poliéster es menor que 10 mg de KOH/g de poliéster. El índice de ácidoez (AV) y el índice de hidroxilo (OHV) de un poliéster se pueden medir... [Seguir leyendo]

1. Poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico para la composición termoendurecible de revestimiento en polvo, en el que

-el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico se prepara a partir de al menos los

siguientes monómeros: un ácido aromático difuncional, siendo el ácido aromático difuncional una combinación de ácido tereftálico (TPA) , ácido isoftálico (IPA) , un monómero al menos trifuncional y un alcohol difuncional, siendo el alcohol difuncional una combinación de al menos etilenglicol (EG) y/o dietilenglicol (DEG) y neopentilglicol (NPG) ,

-la relación molar de TPA a IPA en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es como 10 máximo 12, 4, y

-la funcionalidad del poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es de 2, 15 a 4, 0, y

-el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico tiene un índice de acidez de 14 a 80 mg de KOH/g de poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico, y

-el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico tiene una temperatura de transición vítrea 15 de al menos 40ºC.

2. Poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según la reivindicación 1, en el que

-el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico se prepara a partir de al menos los siguientes monómeros: un ácido aromático difuncional, siendo el ácido aromático difuncional una combinación de TPA, IPA, un ácido graso y/o su anhídrido correspondiente y/o su éster

correspondiente, un monómero al menos trifuncional y un alcohol difuncional, siendo el alcohol difuncional una combinación de al menos EG y/o DEG y NPG, y

-la cantidad del ácido graso y/o su anhídrido correspondiente y/o su éster correspondiente es de 0, 5 a 5% en moles basada en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico.

3. Poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que - la cantidad de EG y/o DEG presente en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es al menos 1% en moles hasta como máximo 90% en moles en la cantidad total de alcoholes difuncionales presentes en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico, y

-la cantidad de NPG presente en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es al menos 10% en moles hasta como máximo 90% en moles en la cantidad total de alcoholes 30 difuncionales presentes en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico.

4. Poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

-la relación molar de TPA a IPA en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es al menos 5, 62 y como máximo 12, 4, y

- la cantidad de EG y/o DEG presente en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es al menos 11% en moles hasta como máximo 81% en moles en la cantidad total de alcoholes difuncionales presentes en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico, y

-la cantidad de NPG presente en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico es al menos 19% en moles hasta como máximo 89% en moles en la cantidad total de alcoholes 40 difuncionales presentes en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico.

5. Poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el alcohol difuncional es una combinación de EG, DEG y NPG.

6. Composición que comprende un poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y un catalizador del curado epoxídico elegido del grupo de sales de amonio cuaternario,

sales de fosfonio cuaternario, aminas terciarias, fosfinas terciarias, y sus mezclas, y en la que la composición no comprende una sal de ácido graso en una cantidad de más de 0, 59% en moles basada en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico.

7. Composición termoendurecible de revestimiento en polvo que comprende un poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y un agente de reticulación capaz de 50 reaccionar con los grupos ácido carboxílico en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico, en la que -el agente de reticulación comprende grupos oxiránicos, y

-la composición no comprende una sal de ácido graso en una cantidad de más de 0, 59% en moles basada en el poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico.

8. Composición según la reivindicación 7, en la que la composición comprende además un catalizador del curado epoxídico elegido del grupo de sales de amonio cuaternario, sales de fosfonio cuaternario, aminas terciarias, fosfinas terciarias, y sus mezclas.

9. Revestimiento en polvo preparado mediante el curado parcial o total de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8.

10. Sustrato total o parcialmente revestido con una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, 10 o con un revestimiento en polvo según la reivindicación 9.

11. Uso de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 para revestir total o parcialmente un sustrato.

12. Sustrato según la reivindicación 10, o uso según la reivindicación 11, en el que el sustrato es un sustrato de acero.

13. Uso de un poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en un revestimiento en polvo para mejorar la resistencia a la corrosión de un sustrato de acero revestido con dicho revestimiento en polvo.

14. Uso de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, o de un revestimiento en polvo según la reivindicación 9 para mejorar la resistencia a la corrosión de un sustrato de acero revestido con ellos.

15. Uso de un poliéster ramificado funcionalizado con ácido carboxílico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en un revestimiento en polvo, o de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, o de un revestimiento en polvo según la reivindicación 9, para aplicaciones de automoción, aplicaciones marinas, aplicaciones aeroespaciales, aplicaciones médicas, aplicaciones de defensa, aplicaciones deportivas/recreativas, aplicaciones arquitectónicas, aplicaciones de embotellado, aplicaciones domésticas, aplicaciones de maquinaria.