Una composición de revestimiento que comprende componentes reticulables y reticulantes,

en la que dicho componente reticulable comprende:

un copolímero que tiene un promedio de 2 a 25 grupos reticulables de amina primaria o amina secundaria o una combinación de los mismos, un peso molecular medio en peso que oscila de aproximadamente 1000 a 4500; una capacidad de polidispersión que oscila de aproximadamente 1, 05 a 2, 5;

en el que dicho copolímero se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros que comprende uno o más monómeros de acrilato no funcionales y uno o más monómeros de metacrilato funcionales provistos con dichos grupos funcionales, 0% o 0, 01 a 10% en peso de uno o más monómeros de acrilato funcionales provistos con dichos grupos reticulables, y 0% o 0, 01 a 10% en peso de uno o más monómeros de metacrilato no funcionales, todo el porcentaje basado en el peso total de la mezcla de monómeros; donde la cantidad total de dichos monómeros de acrilato no funcionales y dichos monómeros de metacrilato funcionales en dicha mezcla de monómeros se encuentra en el intervalo de 100% a 80% basado en el peso total de dicha mezcla de monómeros y donde dicho copolímero se produce mediante polimerización por radicales libres de dicha mezcla de monómeros a una temperatura de polimerización en el intervalo de aproximadamente 120° C a 300° C y

en el que dicho componente reticulante para dichos grupos reticulables se selecciona del grupo que consiste en poli-isocianato, epoxi y una combinación de los mismos.

Composiciones de revestimiento de dos componentes y revestimientos producidos a partir de ellos.

Referencia Cruzada a la Solicitud Relacionada

Esta solicitud reivindica la prioridad bajo 35 U.S.C. §119 de la Serie de la Solicitud Provisional de EE.UU. núm. 60/395.116 (presentada el 11 de Julio de 2002) , que se incorpora por referencia en este documento como si se expusiera totalmente.

Campo de la Invención

Esta invención se refiere generalmente a composiciones de revestimiento curables usadas en aplicaciones de acabado y Fabricación de Equipamiento Original (OEM) de automoción y se refiere particularmente a composiciones de revestimiento de dos componentes que curan en condiciones ambiente y más particularmente a las composiciones que tienen bajo VOC (contenido de compuestos orgánicos volátiles) .

Fundamento de la Invención

Un número de composiciones de revestimiento transparentes y pigmentadas se utilizan en diversos revestimientos, tales como, por ejemplo, capas base y capas transparentes usadas en los revestimientos de acabado en automoción, que están generalmente basadas en disolvente.

En la reparación de daños, tales como muescas en las carrocerías de automóviles, el revestimiento original en y alrededor del área dañada se lija o machaca típicamente por medios mecánicos. Algunas veces el revestimiento original se quita de una parte o de la carrocería entera del automóvil para exponer el metal limpio de debajo. Después de reparar el daño, la superficie reparada se recubre, preferiblemente con composiciones de revestimiento con bajo VOC, típicamente en cerramientos para pintar portátiles o permanentes de bajo coste aireados a la atmósfera para eliminar los disolventes orgánicos de los revestimientos de pintura recién aplicados de una manera segura desde el punto de vista de la salud del operador y el riesgo de explosión. Típicamente, el secado y el curado de la pintura recién aplicada tienen lugar dentro de estos cerramientos. Además, las etapas anteriores al secado y curado tienen lugar dentro del cerramiento para evitar además que la pintura húmeda recoja suciedad del aire u otros contaminantes.

Como estos cerramientos para pintar ocupan un significativo espacio de los típicos pequeños talleres de chapa y pintura, estos talleres prefieren secar y curar estas pinturas tan rápido como sea posible. Cerramientos más caros se proporcionan frecuentemente con fuentes de calor, tales como lámparas de calor convencionales colocadas dentro del cerramiento para curar la pintura recién aplicada a velocidades aceleradas. Por lo tanto, para proporcionar una utilización más rentable del espacio del taller y para minimizar los riesgos de incendio resultantes de los revestimientos húmedos procedentes de composiciones de revestimiento basadas en disolventes, existe una continua necesidad de formulaciones de revestimiento de curado rápido que cure en condiciones ambiente mientras proporcionan aún características de realización destacadas, particularmente resistencia al desconchado, resistencia a la uña, durabilidad y apariencia.

En el pasado, se han usado varias propuestas para mejorar la productividad de revestimientos reticulados con isocianato. Una propuesta se basó en el uso de polímeros acrílicos de mayor Tg (documentos US 5.279.862 y 5.314.953) y otra en el uso de oligómeros reactivos (documento US 6.221.494 B1) . Debido al alto Mw y alta Tg de dichos polímeros acrílicos, el secado rápido era alcanzable, pero la película vitrificada y el curado más rápido no eran alcanzables. La viscosidad de estos tipos de polímeros acrílicos era además comparativamente alta y así esta propuesta dio por resultado un mayor VOC. La propuesta del oligómero reactivo mejoró la apariencia y la velocidad de curado del revestimiento a menor VOC, sin embargo estos oligómeros son difíciles de hacer a Tg suficientemente alta necesaria para reducir el tiempo de secado. Además, a mayor cantidad de estos oligómeros en las composiciones de revestimiento, menor era la dureza de los revestimientos resultantes.

Así, aún existe una necesidad continua para una composición que cure en condiciones ambiente, más particularmente aquellas composiciones que tienen bajo VOC.

Declaración de la Invención

La presente invención está dirigida a una composición de revestimiento que comprende componentes reticulables y reticulantes, en la que dicho componente reticulable comprende:

un copolímero que tiene un promedio de 2 a 25 grupos reticulables de amina primaria o amina secundaria o una combinación de los mismos; un peso molecular medio en peso que oscila de aproximadamente 1000 a 4500; una capacidad de polidispersión que oscila de aproximadamente 1, 05 a 2, 5;

en el que dicho copolímero se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros que comprende uno o más monómeros de acrilato no funcionales y uno o más monómeros de metacrilato funcionales provistos con dichos grupos funcionales, 0% o 0, 01 a 10% en peso de uno o más monómeros de acrilato funcionales provistos con dichos grupos reticulables, y 0% o 0, 01 a 10% en peso de uno o más monómeros de metacrilato no funcionales, todo el porcentaje basado en el peso total de la mezcla de monómeros; donde la cantidad total de dichos monómeros de acrilato no funcionales y dichos monómeros de metacrilato funcionales en dicha mezcla de monómeros se encuentra en el intervalo de 100% a 80% basado en el peso total de dicha mezcla de monómeros y donde dicho copolímero se produce mediante polimerización por radicales libres de dicha mezcla de monómeros a una temperatura de polimerización en el intervalo de aproximadamente 120° C a 300° C y

en el que dicho componente reticulante para dichos grupos reticulables se selecciona del grupo que consiste en poli-isocianato, epoxi y una combinación de los mismos.

La presente invención se dirige adicionalmente a un procedimiento para producir un revestimiento en un sustrato, donde dicho procedimiento comprende:

a) mezclar unos componentes reticulables y reticulantes de una composición de revestimiento como se ha definido anteriormente, para formar una mezcla,

b) aplicar una capa de dicha mezcla en dicho sustrato;

c) curar dicha capa en dicho revestimiento en dicho sustrato.

Descripción Detallada de la Realización Preferida

Como se usa en este documento:

“Composición de revestimiento de dos componentes” significa una composición de revestimiento termoendurecible que tiene dos componentes almacenados en envases separados. Los envases que contienen los dos componentes se sellan típicamente para aumentar la vida útil de los componentes de la composición de revestimiento. Los componentes se mezclan justo antes de usar para formar una mezcla, que tiene una duración útil limitada, que oscila típicamente de unos pocos minutos (15 minutos a 45 minutos) a unas pocas horas (4 horas a 8 horas) . La mezcla se aplica como una capa de un espesor deseado en una superficie de sustrato, tal como una carrocería de automóvil. Después de la aplicación, la capa se seca y se cura a temperaturas ambiente o elevada para formar un revestimiento en la superficie del sustrato que tiene propiedades de revestimiento deseadas, tal como, alto vidriado, resistencia a la uña y resistencia a la corrosión ambiental.

“Composición de revestimiento de bajo VOC” significa una composición de revestimiento que incluye el intervalo de 0, 1 kilogramos (1, 0 libras por galón) a 0, 72 kilogramos (6, 0 libras por galón) , preferiblemente 0, 3 kilogramos (2, 6 libras por galón) a 0, 6 kilogramos (5, 0 libras por galón) y más preferiblemente 0, 34 kilogramos (2, 8 libras por galón) a 0, 53 kilogramos (4, 4 libras por galón) del disolvente por litro de la composición de revestimiento. Todos los VOC se determinan bajo el procedimiento proporcionado en la norma ASTM D3960.

“Composición alta en sólidos” significa una composición de revestimiento que tiene un componente sólido de por encima de 30 por ciento, preferiblemente en el intervalo de 35 a 90 por ciento y más preferiblemente en el intervalo de 40 a 80 por ciento, todo en porcentajes en peso en base al peso total de la composición.

“Peso molecular medio en peso GPC” significa un peso molecular medio en peso medido utilizando cromatografía de permeación en gel. Se usó un cromatógrafo líquido... [Seguir leyendo]

1. Una composición de revestimiento que comprende componentes reticulables y reticulantes, en la que dicho componente reticulable comprende:

un copolímero que tiene un promedio de 2 a 25 grupos reticulables de amina primaria o amina secundaria o una combinación de los mismos, un peso molecular medio en peso que oscila de aproximadamente 1000 a 4500; una capacidad de polidispersión que oscila de aproximadamente 1, 05 a 2, 5;

en el que dicho copolímero se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros que comprende uno o más monómeros de acrilato no funcionales y uno o más monómeros de metacrilato funcionales provistos con dichos grupos funcionales, 0% o 0, 01 a 10% en peso de uno o más monómeros de acrilato funcionales provistos con dichos grupos reticulables, y 0% o 0, 01 a 10% en peso de uno o más monómeros de metacrilato no funcionales, todo el porcentaje basado en el peso total de la mezcla de monómeros; donde la cantidad total de dichos monómeros de acrilato no funcionales y dichos monómeros de metacrilato funcionales en dicha mezcla de monómeros se encuentra en el intervalo de 100% a 80% basado en el peso total de dicha mezcla de monómeros y donde dicho copolímero se produce mediante polimerización por radicales libres de dicha mezcla de monómeros a una temperatura de polimerización en el intervalo de aproximadamente 120° C a 300° C y

en el que dicho componente reticulante para dichos grupos reticulables se selecciona del grupo que consiste en poli-isocianato, epoxi y una combinación de los mismos.

2. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que dicho monómero de acrilato no funcional está provisto con un grupo no funcional seleccionado del grupo que consiste en alquilo C1 a C20 lineal, alquilo C3 a C20 ramificado, alquilo C3 a C20 cíclico, alquilo C5 a C20 bicíclico o policíclico, compuesto aromático con 2 a 3 anillos, fenilo y fluorocarbono C1 a C20.

3. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que dicho copolímero tiene una Tg que oscila de aproximadamente -10ºC a 80ºC, o dicha composición tiene un VOC que oscila de 0, 1 kilogramos a 0, 72 kilogramos por litro.

4. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que dicho poli-isocianato está provisto con el intervalo de 2 a 10 funcionalidades isocianato.

5. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que dicho componente reticulable comprende adicionalmente un catalizador seleccionado del grupo que consiste en un compuesto de estaño, amina terciaria, catalizador ácido y una combinación de los mismos.

6. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que dicha composición es una composición de capa transparente, composición pigmentada, composición de revestimiento metalizada, composición de capa base, composición monocapa o un imprimador.

7. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que dicha mezcla de monómeros comprende adicionalmente monómeros ácidos.

8. La composición según la reivindicación 1, en la que dicho componente reticulable comprende además 0, 1 por ciento en peso a 95 por ciento en peso basado en el peso total del componente reticulable de un polímero acrílico, un poliéster, oligómero reactivo, oligómero no alicíclico o una combinación de los mismos.

9. La composición según la reivindicación 1, en la que dicho componente reticulable comprende además 0, 1 a 50 por ciento en peso de un polímero acrílico dispersado, estando basado el porcentaje en el peso total de los sólidos de la composición.

10. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, que además comprende una aldimina, éster poliaspártico o una combinación de los mismos.

11. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que una razón de dichos monómeros de acrilato no funcionales a dichos monómeros de metacrilato funcionales en dicha mezcla, se encuentra en el intervalo de aproximadamente 90:10 a 10:90.

12. La composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que dicha polimerización por radicales libres tiene lugar a una presión en el indicador del reactor en el intervalo de 0, 1 a 2, 86MPa.

13. Un procedimiento para producir un revestimiento en un sustrato, donde dicho procedimiento comprende:

a) mezclar unos componentes reticulables y reticulantes de una composición de revestimiento para formar una mezcla, en la que los componentes reticulable y reticulante son como se ha definido en la reivindicación 1;

b) aplicar una capa de dicha mezcla en dicho sustrato; c) curar dicha capa en dicho revestimiento en dicho sustrato.

14. El procedimiento según la reivindicación 13, que además comprende secar al aire dicha capa tras dicha etapa de aplicación.

15. El procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, en el que dicha etapa de curado se lleva a cabo a temperaturas del intervalo de temperatura ambiente a 204ºC.

16. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicho sustrato es un cuerpo de automoción.