Composiciones de revestimiento en polvo de curado a baja temperatura.

Una composición de revestimiento en polvo de curado a baja temperatura,

que comprende una mezcla de:

- al menos un primer poliéster A que contiene grupos de ácido carboxílico;

- al menos un componente B seleccionado del grupo que consiste en

al menos un segundo poliéster B1 diferente del primer poliéster A y con una temperatura de transiciónvítrea ≤ +45 °C y/o

al menos un ácido policarboxílico cristalino B2;

- al menos un copolímero acrílico C que contiene grupos glicidilo con un peso molecular promedio en númerode desde 2.000 a 8.000 Daltons;

- al menos un compuesto y/o resina D, diferente del compuesto C, con grupos funcionales capaces dereaccionar con los grupos de ácido carboxílico; y

- al menos un catalizador de curado termoendurecible E.

Composiciones de revestimiento en polvo de curado a baja temperatura Los revestimientos en polvo que son materiales sólidos a temperatura ambiente, de flujo libre, finamente divididos, y secos han ganado popularidad en los últimos años sobre los revestimientos líquidos. A pesar de sus muchas ventajas, los revestimientos en polvo termoendurecibles de hoy en día generalmente se curan a temperaturas de al menos 150 °C.

Por debajo de esta temperatura recomendada los revestimientos tienen una pobre apariencia, así como pobres propiedades físicas y químicas.

En consecuencia de esta restricción, generalmente no se emplean los revestimientos en polvo en revestir sustratos sensibles al calor, tales como tableros de fibra de densidad media (MDF, médium density fibreboard) y plásticos. Además, existen las piezas de metales pesados donde los revestimientos en polvo convencionales requieren de tiempos de curado extremadamente largos con el fin de obtener el revestimiento completamente curado, condiciones que son totalmente inconvenientes desde el punto de vista energético.

Recientemente ha habido una gran cantidad de esfuerzo en la búsqueda de revestimientos en polvo que curan a más baja temperatura. Las composiciones de revestimiento en polvo desarrolladas hasta ahora, bien las que se desarrollan para tiempos de curado convencionales o, para bajas temperaturas de curado, presentan inconvenientes o limitaciones cuando se desea una combinación de prestaciones tales como un aspecto liso junto con una buena dureza superficial.

Por lo tanto, se proporciona una composición de revestimiento en polvo de curado a baja temperatura que comprende una mezcla de:

-al menos un primer poliéster A que contiene grupos de ácido carboxílico;

-al menos un componente B seleccionado del grupo que consiste en

al menos un segundo poliéster B1 con una temperatura de transición vítrea ≤ 45 °C y/o al menos un ácido policarboxílico cristalino B2;

-al menos un copolímero acrílico C que contiene grupos glicidilo;

-al menos un compuesto y/o resina D, diferente del compuesto C, con grupos funcionales capaces de reaccionar con los grupos de ácido carboxílico; y

-al menos un catalizador de curado termoendurecible E.

Por "curado a baja temperatura" se quiere designar el curado a temperaturas de desde 100 °C a 150 °C. Después de la aplicación y del curado a esas temperaturas, las composiciones de revestimiento de la invención permiten obtener acabados muy lisos y de alto brillo, proporcionando buena dureza, resistencia a los disolventes y resistencia a la intemperie.

El primer poliéster A que contiene grupos de ácido carboxílico de la invención en general tiene un índice de acidez de al menos 15, preferiblemente al menos 20, más preferiblemente al menos 22 mg de KOH/g. El índice de acidez de este primer poliéster A en general es como máximo 70, preferiblemente como máximo 50, más preferiblemente como máximo 35 mg de KOH/g. Ventajosamente, este primer poliéster A tiene un índice de hidroxilo de menos de 15 mg de KOH/g.

El constituyente ácido del primer poliéster A, en general, se compone de desde 50 a 100 por ciento en moles de ácido tereftálico y/o ácido isoftálico, y de desde 0 a 50 por ciento en moles de otro constituyente diácido seleccionado de uno o más diácidos alifáticos, cicloalifáticos y/o aromáticos, tales como: ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido ftálico, ácido 1, 4-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 3-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 2ciclohexanodicarboxílico, ácido succínico, ácido adípico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azealico, ácido sebácico, ácido 1, 12-dodecanodioico, ácido trimellítico, ácido piromellítico o los anhídridos correspondientes.

El constituyente glicol del primer poliéster A, en general, se compone de desde 40 a 100 por ciento en moles de neopentilglicol, y de 0 a 60 por ciento en moles de otro constituyente glicol seleccionado de uno o más glicoles alifáticos y/o cicloalifáticos, tales como: etilenglicol, propilenglicol, 1, 4-butanodiol, 1, 6-hexanodiol, 1, 4ciclohexanodiol, 1, 4-ciclohexanodimetanol, 2-metil- 1, 3-propanodiol, 2-butil-2-etil- 1, 3-propanodiol, Bisfenol A hidrogenado, hidroxipivalato de neopentilglicol, trimetilolpropano, ditrimetilolpropano, pentaeritritol. También son adecuados dietilenglicol y/o 1, 3-propanodiol.

El primer poliéster A con funcionalidad carboxilo de la presente invención tiene ventajosamente un peso molecular promedio en numéro (Mn) determinado por cromatografía de permeación en gel (GPC, del inglés gel permeation chromatography) de al menos 1.100, preferiblemente al menos 1.600. El Mn de este primer poliéster A pes referiblemente como máximo 15.000, más en particular es como máximo 7.500, determinado por GPC (usando patrones de poliestireno y tetrahidrofurano como eluyente, a 40 °C) .

El primer poliéster A con funcionalidad carboxilo de la invención tiene ventajosamente una temperatura de transición vítrea, medida por Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC, del inglés Differential Scanning Calorimetr y ) según la norma ASTM D3418 con un gradiente de calentamiento de 20 °C por minuto, de desde +45 a +100 °C. Preferiblemente, este primer poliéster A tiene una temperatura de transición vítrea por encima de +45 °C, más preferiblemente por encima de +50 °C.

El primer poliéster A con funcionalidad carboxilo de la invención tiene ventajosamente una viscosidad de cono y placa Brookfield según la norma ASTM D4287-88, medida a 200 °C, que varía de 5 a 15.000 mPa·s.

Ventajosamente, el primer poliéster A con funcionalidad carboxilo de la presente invención es un poliéster amorfo.

Preferiblemente, el primer poliéster A con funcionalidad carboxilo de la invención está presente en una cantidad de desde 40 a 97 % en peso, basado en el peso total del ligante. Preferiblemente, la cantidad es de al menos 60 % en peso, y preferiblemente como máximo 85 % en peso.

El segundo poliéster B1 (opcional) de la invención, en general, tiene un índice de acidez de desde 0 a 50 mg de KOH/g. El índice de hidroxilo de este segundo poliéster B1, en general, es de 0 a 100 mg de KOH/g.

Preferiblemente, el índice de acidez de este segundo poliéster B1 es al menos 5, y preferiblemente como máximo 30 mg de KOH/g.

Preferiblemente, el índice de hidroxilo de este segundo poliéster B1 es al menos 5, más en particular al menos 10 mg de KOH/g. Preferiblemente, el índice de hidroxilo de este segundo poliéster B1 es como máximo 50, más en particular, como máximo 35 mg de KOH/g.

El constituyente ácido del segundo poliéster B1 (opcional) de la invención, en general, se compone de un ácido dicarboxílico, opcionalmente en combinación con un ácido monocarboxílico. Los ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos se pueden seleccionar de uno o más de: ácido tereftálico, ácido isoftálico, anhídrido ftálico, ácido 1, 2-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 3-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 4-ciclohexanodicarboxílico, ácido succínico, ácido adípico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido 1, 10-decanodioico, ácido 1, 11-undecanodioico, ácido 1, 12-dodecanodioico, ácido 1, 13-tridecanodioico, ácido 1, 14-tetradecanodioico, ácido 1, 15-pentadecanedioico, ácido 1, 16-hexadecanodioico, ácido fumárico, anhídrido maleico, ácido benzoico, ácido tert-butilbenzoico, ácido hexahidrobenzoico o ácidos monocarboxílicos alifáticos saturados.

El componente alcohol del segundo poliéster B1 (opcional) de la invención, en general, se compone de un diol opcionalmente en combinación con un monoalcohol. El diol y el monoalcohol se pueden seleccionar de uno o más de: propilenglicol, neopentilglicol, 2-metil-1, 3-propanodiol, 2-butil-2-etil-1, 3-propanodiol, hidroxipivalato de neopentilglicol, etilenglicol, 1, 3-propanodiol, 1, 4-butanodiol, 1, 5-pentanodiol, 1, 6-hexanodiol, 1, 7-heptanodiol, 1, 8-octanodiol, 1, 9-nonanodiol, 1, 10-decanodiol, 1, 14-tetradecanodiol, 1, 16-hexadecanodiol, 1, 4-ciclohexanodiol, 1, 4-ciclohexanodimetanol, Bisfenol A hidrogenado, 2, 2, 4, 4-tetrametil- 1, 3-ciclobutanol o 4, 8-bis (hidroximetil) triciclo [5.2.1.0] decano, octanol, 2-etilhexanol, alcohol isodecílico, ciclohexanol, pentanol, hexanol o alcohol bencílico. Otro ejemplo de un diol adecuado es dietilenglicol.

El segundo poliéster B1 (opcional) de la invención puede ser un poliéster amorfo o semi-cristalino.

El segundo poliéster B1 (opcional) de la presente invención, en general, tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de al menos 700, más preferiblemente al... [Seguir leyendo]

1. Una composición de revestimiento en polvo de curado a baja temperatura, que comprende una mezcla de:

-al menos un primer poliéster A que contiene grupos de ácido carboxílico;

-al menos un componente B seleccionado del grupo que consiste en

al menos un segundo poliéster B1 diferente del primer poliéster A y con una temperatura de transición vítrea ≤ +45 °C y/o al menos un ácido policarboxílico cristalino B2;

-al menos un copolímero acrílico C que contiene grupos glicidilo con un peso molecular promedio en número de desde 2.000 a 8.000 Daltons;

-al menos un compuesto y/o resina D, diferente del compuesto C, con grupos funcionales capaces de reaccionar con los grupos de ácido carboxílico; y

-al menos un catalizador de curado termoendurecible E.

2. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en donde el compuesto A tiene un índice de acidez de desde 20 a 50 mg de KOH/g y un índice de hidroxilo de menos de 15 mg de KOH/g.

3. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el componente B comprende al menos un segundo poliéster B1, y opcionalmente al menos un ácido policarboxílico cristalino B2.

4. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el componente B comprende de 2, 5 a 100 % en peso, con relación a la cantidad total B1+B2, del segundo poliéster B1, y de 0 a 50 % en peso, con relación a la cantidad total B1+B2, del ácido policarboxílico cristalino B2.

5. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo poliéster B1 se selecciona del grupo que consiste en:

a. un poliéster que comprende grupos de ácido carboxílico, opcionalmente reaccionado adicionalmente con un monoepóxido

b. un poliéster que comprende grupos hidroxilo, opcionalmente reaccionado adicionalmente con un monoisocianato y/o

c. un poliéster no condensado que comprende opcionalmente grupos de ácido carboxílico.

6. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo poliéster B1 tiene una funcionalidad menor de 2.

7. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el ácido policarboxílico cristalino B2 se selecciona de uno o más de: ácido adípico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido 1, 10-decanodioico, ácido 1, 11-undecanodioico, ácido 1, 12dodecanodioico, ácido 1, 13-tridecanodioico, ácido 1, 14-tetradecanodioico, ácido 1, 15-pentadecanodioico, y/o sus correspondientes anhídridos.

8. La composición de revestimiento de la reivindicación 7, en donde dicho compuesto B2 tiene un índice de acidez de entre 410 y 850 mg de KOH/g.

9. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el compuesto C tiene un peso equivalente de epoxi (EEW) de desde 200 a 1.000 gramos de polímero por equivalente de epoxi.

10. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el componente D es una resina y/o un compuesto que contiene grupos glicidilo distinto de un copolímero acrílico que contiene grupos glicidilo.

11. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el compuesto C representa 5 a 75 % en peso de la cantidad total de C+D, y el componente D representa 25 a 95 % en peso de la cantidad total de C+D.

12. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el catalizador de curado termoendurecible E se selecciona entre el grupo que consiste en aminas; fosfinas; sales de amonio; sales de fosfonio; catalizadores de amina o fosfina bloqueada, y/o catalizadores encapsulados.

13. La composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende como ligante una mezcla de:

-de 40 a 97 % en peso del primer poliéster A que contiene grupos de ácido carboxílico como se ha definido anteriormente, teniendo dicho primer poliéster A una Tg de al menos 45 °C;

- de 0, 5 a 20 % en peso de componente B como se ha definido anteriormente;

-de 1 a 40 % en peso del copolímero acrílico C que contiene grupos glicidilo como se ha definido anteriormente;

-de 1 a 30 % en peso de la resina y/o compuesto D con grupos funcionales que pueden reaccionar con los grupos de ácido carboxílico de los poliésteres, como se han definido anteriormente; y

- de 0, 1 a 5 % en peso del catalizador de curado termoendurecible E como se ha definido anteriormente.

14. Un proceso para revestir sustratos, que comprende las etapas de revestir al menos una superficie de dicho sustrato con una composición de revestimiento en polvo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13; y calentar el sustrato revestido para curar térmicamente el revestimiento sobre el mismo para formar una capa adherente de la composición de revestimiento sobre el sustrato.

15. Un artículo revestido, en parte o en su totalidad, con una composición de revestimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.