Composición de revestimiento que comprende al menos un pigmento dispersado en un polímero acrílico,

preparándose el polímero acrílico polimerizando en primer lugar una mezcla de monómeros etilénicamente insaturados que comprende:

(a) al menos un 15% en peso de isocianato de meta-isopropenil-a,a-dimetilbencilo;

(b) al menos otro monómero aromático polimerizable en una cantidad tal que los monómeros (a) y (b) combinados constituyen al menos el 50 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados; y

(c) al menos un (met)acrilato de alquilo para formar un polímero, y, en segundo lugar, sometiendo después a reacción los grupos isocianato del polímero con

(d) un ácido hidroxialquílico donde los grupos hidroxilo y ácido están separados por al menos cuatro átomos, y

(e) hidroxietilen etil urea

Dispersante de pigmentos, procedimiento para producir composiciones de revestimiento y composiciones de revestimiento.

La invención se refiere a dispersantes de pigmentos y a métodos para producir composiciones de revestimiento con dispersantes de pigmentos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En general, los acabados de revestimiento, en particular los acabados de revestimiento exterior en la industria del automóvil, se aplican en dos o más capas. Sobre el sustrato no pintado se puede aplicar en primer lugar una o más capas de una composición de revestimiento de imprimación, seguidas de una o más capas de revestimiento finales. Los revestimientos compuestos capa base - capa transparente son particularmente útiles como revestimientos finales cuando se desea un brillo excepcional, intensidad de color, nitidez de imagen o efectos metálicos especiales. La capa base contiene colorantes, que dan el color al revestimiento final, mientras que la capa transparente proporciona un acabado liso y brillante. La industria del automóvil ha hecho un amplio uso de estos revestimientos para paneles de la carrocería de los automóviles.

Los colorantes utilizados en las composiciones de capa base para automóviles consisten típicamente en uno o más pigmentos dispersados. La dispersión de pigmentos en la composición ha de cumplir al menos dos objetivos. En primer lugar, el pigmento debe estar lo más húmedo posible para el óptimo desarrollo del color en la capa de revestimiento. En segundo lugar, el pigmento debería estabilizarse ante la alta sedimentación y la reaglomeración de partículas, de modo que la composición de capa base tenga una vida útil de almacenamiento razonablemente larga. Para las composiciones basadas en disolventes, se han sugerido muchos tipos de dispersantes. Las opciones para las composiciones acuosas son más limitadas, ya que el propio dispersante debe ser dispersable en agua. Sin embargo, las composiciones de capa base acuosas deben desarrollar una estabilidad de color igual de buena que las composiciones de capa base basadas en disolventes. Un dispersante de pigmentos útil tanto para composiciones basadas en disolventes como para acuosas simplificaría la producción y el almacenamiento, ya que se podría sintetizar y utilizar el mismo producto intermedio dispersante para producir dispersiones de pigmento tanto para composiciones basadas en disolventes como para composiciones acuosas.

El documento WO 01/48319 A1 da a conocer un compuesto con grupos funcionales aniónicos y que es útil como dispersante de pigmentos en composiciones de revestimiento acuosas, en particular en composiciones de electrorrevestimiento anódico. El compuesto comprende un esqueleto acrílico que porta un sustituyente estabilizador y múltiples grupos aniónicos. Los grupos aniónicos resultan de la incorporación de múltiples grupos ácidos en el esqueleto acrílico seguida de la reacción con una amina orgánica.

El documento EP 06 01 400 A1 describe una composición dispersante de pigmentos a utilizar con pigmentos inorgánicos en composiciones de revestimiento. La composición dispersante incluye un copolímero vinílico o acrílico y una sal de un metal de transición o una tierra rara. La sal metálica en combinación con el copolímero resulta útil con los pigmentos inorgánicos, ya que reduce la viscosidad de los dispersantes de pigmentos, posibilitando así una mayor concentración del pigmento en el dispersante y, en consecuencia, proporcionando dispersantes con un mayor contenido de no volátiles y mayores proporciones de pigmento en relación con el aglutinante. La presencia de sales metálicas en la composición dispersante cuando se utilizan con pigmentos en copos metálicos revestidos superficialmente proporciona una excelente reducción de la corrosión del pigmento metálico, indicada por la reducción o eliminación de la formación de gas hidrógeno a partir del pigmento en la composición de revestimiento.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona dispersiones de pigmento que ofrecen un excelente desarrollo de color en composiciones de revestimiento, en particular en composiciones de revestimiento de capa base.

Una composición de revestimiento pigmentada de la invención comprende al menos un pigmento dispersado en un polímero acrílico, preparándose el polímero acrílico polimerizando en primer lugar una mezcla de monómeros etilénicamente insaturados que comprende: (a) al menos un 15% en peso de isocianato de meta-isopropenildimetilbencilo (abreviado como TMI) , (b) al menos otro monómero aromático polimerizable en una cantidad tal que los monómeros (a) y (b) combinados constituyen al menos el 50 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados, y (c) al menos un (met) acrilato de alquilo, y, en segundo lugar, sometiendo a reacción los grupos isocianato del polímero con (d) un ácido hidroxialquílico donde los grupos hidroxilo y ácido están separados por al menos cuatro átomos, y con (e) hidroxietilen etil urea. La composición que contiene el pigmento dispersado en el polímero acrílico puede estar basada en disolventes o ser acuosa. Preferentemente, la composición de capa base también comprende un polímero filmógeno diferente del polímero acrílico que dispersa el pigmento, y preferiblemente también un agente reticulante.

Las composiciones de la invención presentan excelentes propiedades de desarrollo de color, resistencia a la humedad y adhesión.

Tal como se utiliza aquí, el término “ (met) acrilato” se refiere tanto al compuesto acrilato como al metacrilato. “Un” y “una”, tal como se utilizan aquí, se refieren a “al menos un” elemento; también puede estar presente una pluralidad de dichos elementos, si ello es posible. El término “aproximadamente”, cuando se aplica a valores, indica que el cálculo o la

medición admite una ligera imprecisión en el valor (con cierta aproximación a la exactitud del valor; aproximada o

razonablemente cerca del valor; casi) . Si por alguna razón la imprecisión que implica “aproximadamente” no se entiende en la técnica con este significado común, “aproximadamente” tal como se utiliza aquí indica una variación posible de hasta un 5% en el valor.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

La siguiente descripción de la o las realizaciones preferentes tiene carácter meramente ilustrativo y no está concebida en modo alguno para limitar la invención, su aplicación o sus usos.

La composición de revestimiento incluye al menos un pigmento dispersado en un polímero acrílico. El dispersante de polímero acrílico se prepara polimerizando en primer lugar una mezcla de monómeros etilénicamente insaturados que comprende: (a) al menos un 15% en peso de TMI, (b) al menos otro monómero aromático polimerizable en una cantidad tal que los monómeros (a) y (b) combinados constituyen al menos el 50 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados, y (c) al menos un (met) acrilato de alquilo, y sometiendo después a reacción los grupos isocianato del polímero con (d) un ácido hidroxialquílico donde los grupos hidroxilo y ácido están separados por al menos cuatro átomos, y con (e) hidroxietilen etil urea.

Ejemplos de monómeros aromáticos polimerizables (b) adecuados incluyen, sin limitación, estireno, -metilestireno, viniltolueno, terc-butilestireno y combinaciones de éstos. Preferentemente, la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados utilizada para preparar el polímero acrílico dispersante incluye al menos estireno. Los monómeros (a) y (b) combinados constituyen al menos aproximadamente el 50 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados, preferentemente al menos aproximadamente el 60 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados, especialmente hasta al menos aproximadamente el 75 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados.

La mezcla de monómeros etilénicamente insaturados también incluye al menos un (met) acrilato de alquilo. Ejemplos de (met) acrilatos de alquilo (c) adecuados incluyen, sin limitación, ésteres de ácidos acrílicos y metacrílicos obtenidos a partir de la reacción de alcoholes alifáticos saturados de 1 a 20 átomos de carbono, como los alcoholes metílico, etílico, propílico, isopropílico, n-butílico, isobutílico, terc-butílico,... [Seguir leyendo]

1. Composición de revestimiento que comprende al menos un pigmento dispersado en un polímero acrílico, preparándose el polímero acrílico polimerizando en primer lugar una mezcla de monómeros etilénicamente insaturados que comprende:

(a) al menos un 15% en peso de isocianato de meta-isopropenil-a, a-dimetilbencilo;

(b) al menos otro monómero aromático polimerizable en una cantidad tal que los monómeros (a) y (b) combinados constituyen al menos el 50 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados; y

(c) al menos un (met) acrilato de alquilo para formar un polímero, y, en segundo lugar, sometiendo después a reacción los grupos isocianato del polímero con

(d) un ácido hidroxialquílico donde los grupos hidroxilo y ácido están separados por al menos cuatro átomos, y

(e) hidroxietilen etil urea.

2. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque el monómero (b) se selecciona de entre el grupo consistente en estireno, -metilestireno, viniltolueno, terc-butilestireno y combinaciones de los mismos.

3. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque el monómero (b) comprende al menos estireno.

4. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque los monómeros (a) y (b) constituyen al menos el 60 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados.

5. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque los monómeros (a) y (b) constituyen hasta un 75 por ciento en peso de la mezcla de monómeros etilénicamente insaturados.

6. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque los grupos isocianato del polímero se someten a reacción con una cantidad suficiente del ácido hidroxialquílico (d) para que el polímero acrílico tenga un índice de acidez de 20 mg KOH/g a 35 mg KOH/g.

7. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque los grupos isocianato del polímero se someten a reacción con una cantidad suficiente del ácido hidroxialquílico (d) para que el polímero acrílico tenga un índice de acidez de 25 mg KOH/g a 30 mg KOH/g.

8. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero acrílico comprende entre un 5% en peso y un 10% en peso de la hidroxietilen etil urea (e) que ha reaccionado con los grupos isocianato.

9. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque consiste en una composición de revestimiento acuosa.

10. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque consiste en una composición de revestimiento basada en disolventes.