Resina de poliéster termoestable modificada con poliéster semi-cristalino para revestimientos en polvo.

Una resina de poliéster amorfo injertada con una resina de poliéster semi-cristalino curable mediante un agente de reticulación que tiene grupos funcionales capaces de reaccionar con los grupos de ácido carboxílico del poliéster resultante,

en la que el compuesto semi-cristalino está basado en un poliol alifático y un poliácido alifático caracterizado por un índice de acidez de 35 a 55 mg de KOH/g.

Resina de poliéster termoestable modificada con poliéster semi-cristalino para revestimientos en polvo

Un poliéster semi-cristalino líquido que soporta grupos carboxilo es injertado en una resina de poliéster amorfo carboxilo-funcional para producir un aglutinante para proporcionar revestimientos en polvo con excelentes apariencia superficial, muy buena fluidez y resistencia mejorada a la exposición a la intemperie.

El documento WO 97 2985 se refiere a composiciones en polvo termoestables que comprenden como aglutinante una mezcla de un poliéster amorfo que contienen grupos carboxilo, de un poliéster semi-cristalino que contiene grupos carboxilo y de un agente de reticulación que tiene grupos funcionales capaces de reaccionar con los grupos carboxilo de estos poliésteres, y en particular a composiciones en polvo termoestables que, mediante curado, dan lugar a revestimientos que tienen muy buena resistencia a la intemperie y tienen buenas propiedades mecánicas.

El documento GB 22446 se refiere a una composición de revestimiento en polvo termoestable que comprende un aglutinante, una mezcla de un componente de poliéster ácido carboxílico-funcional y un agente de curado que tiene grupos reactivos con grupos de ácidos carboxílicos, caracterizado por que el componente de ácido carboxílico- funcional comprende un poliéster semi-cristalino.

Las formulaciones descritas en el documento US 5.614.323 son composiciones de revestimientos en polvo termoestables que comprenden una mezcla de poliésteres semi-cristalinos y amorfos y ciertos aducios del dímero 1,3-diacetidina-2,4-diona de isoforona-diisocianato que son fácilmente curables a temperaturas y tiempos comúnmente empleados para curar (reticular) revestimientos en polvo.

La industria ha tratado de resolver varios problemas de la industria de revestimientos en polvo mediante la preparación de mezclas de resinas de poliéster semi-cristalino y resinas de poliéster amorfo. Las formulaciones hasta ahora tienen todavía el problema de la pobre estabilidad durante el almacenamiento del polvo formulado en un ambiente cálido y húmedo debido a la presencia de la resina de poliéster semi-cristalino. Por lo tanto, es todavía un reto para la industrio resolver los problemas anteriores.

La técnica anterior ha tratado de mejorar la fluidez de la película curada mediante el uso de una resina de poliéster semi-cristalino basada en la siguiente teoría. El fundido del revestimiento en polvo y su reticulación se producen al mismo tiempo en el horno. La reducción de la viscosidad durante el fundido en caliente de los poliésteres amorfos no es tan abrupta como para permitir una excelente fluidez antes del comienzo de la reticulación. Los poliésteres semi- cristalinos tienen un punto de fusión abrupto pero no son adecuados como único aglutinante de revestimientos en polvo. La presente invención permite producir revestimientos en polvo con excelente apariencia superficial y muy buena fluidez mediante un aglutinante de dos componentes (la nueva resina de poliéster y un agente de reticulación) simplificando el existente basado en tres componentes (poliéster amorfo, poliéster semi-cristalino y agente de reticulación).

El alcance de esta tecnología es producir un aglutinante que conserve las ventajas de ambos polímeros y que sea adecuado para usarse del mismo modo que los poliésteres amorfos convencionales. El propio poliéster amorfo no es la parte relevante de la invención pero el procedimiento de injerto sí lo es, junto con el poliéster semi-cristalino líquido.

La técnica anterior se refiere a poliésteres semi-cristalinos sólidos unidos mecánicamente con poliésteres amorfos sólidos (y un agente de reticulación adecuado) como una primera etapa de una composición de revestimiento en polvo. La solicitud del documento WO 97 2985 se refiere también a la posibilidad de "mezclar en fase fundida" el poliéster semi-cristalino sólido con el poliéster amorfo sólido pero sin ninguna reacción entre ellos.

Los inventores descubrieron sorprendentemente que la reacción del polímero semi-cristalino con el poliéster amorfo proporciona una mejora de la resistencia a la exposición a la intemperie comparado con el poliéster no modificado y de la fluidez de la película curada. Manteniendo, sin embargo, la estabilidad durante el almacenamiento del polvo está al nivel del sistema basado en el amorfo. Esta tecnología es potencialmente aplicable a un amplio intervalo de resinas de poliéster existentes mediante una modificación del procedimiento (etapa de injerto). La invención describe el uso de poliéster semi-cristalino termoestable líquido y el injerto posterior (reacción química) de dicho poliéster semi-cristalino líquido a poliéster amorfo.

Se prepara un poliéster amorfo que contiene grupos hidroxilo según la invención, a partir de un constituyente ácido que comprende de 2 a 1% en moles de ácido tereftálico o ácido isoftálico, de a 45% en moles de al menos un ácido o anhídrido dicarboxílico distinto al ácido tereftálico o isoftálico y de a 25% en moles de ácido o anhídrido policarboxílico que contiene al menos tres grupos carboxilo y de un constituyente de alcohol que comprende de 6 a 1% en moles de neopentilglicol, de a 4% en moles de al menos un compuesto dihidroxilado distinto al neopentilglicol y de a 2% en moles de un compuesto polihidroxilado que contiene al menos 3 grupos hidroxilo y de ,1 a 1% en moles de compuesto alifático, cicloalifático, teniendo dicho poliéster amorfo una temperatura de

transición vitrea (Tg) de al menos 6°C, y un índice de hidroxilo de 25 a 1 mg de KOH/g, preferiblemente de 4 a 55 mg de KOH/g.

Se pueden usar también material primas procedentes de fuentes renovables como fuente de materias primas, como derivados de sorbitol, ácidos grasos dímeros, glicerol (derivado de la producción de biodiesel), derivados de ácido láctico, derivados de fructosa, derivados de manitol, derivados de furfural, derivados de pirazol, y compuestos similares. Estos monómeros para producir las composiciones de resina reivindicadas se podrían usar solos o en combinación con monómeros basados en compuestos petroquímicos.

El poliéster hidroxil-acabado se forma mediante la reacción de esterificación o condensación de:

(1) un ácido dicarboxílico seleccionado del grupo que consiste en ácido ¡softálico (IPA), ácido tereftálico (TPA), ácido 1,4-cilohexano-dicarboxílico (CHDA), ácido 1,4-ciclohexano-dimetilcarboxílico y sus mezclas, siendo al menos aproximadamente el 3 por ciento en moles del ácido aromático ácido tereftálico; y

(2) un diol seleccionado del grupo que consiste en neopentil-glicol, ciclohexano-dimetanol, 1,6-hexano-diol, etilenglicol, propilenglicol, 1,3-butilenglciol, 1,4-butano-diol, pentano-diol, hexileno-glicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trietilenglicol, 2-butil-2-etil-diol, 1,3-propano-diol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentano-diol, bisfenol A hidrogenado, 1,3-pentano-diol, 3-hidroxi-2,2-dimetil-propil-3-hidroxi-2,2-dimetil-propanoato, metil-propano-diol, 2- metilo, 2-etilo, 1,3-propano-diol, vinil-ciclohexano-diol y sus mezclas.

En un aspecto alternativo de la invención, el neopentil-glicol se puede reemplazar por un diol seleccionado del grupo que consiste en 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol (BEPD), 1,4-butano-diol, 3-hidroxi-2,2-diemtil-propil-3-hidroxi-2,2- dimetil-propionato, unoxol-6-diol, metil-propano-diol, 2-metil-1,3-propano-diol (MPD), hidroxilpivalil-hidroxipivalato (HPHP), Bisfenol A hidrogenado y sus mezclas, además de polioles, tales como trimetilolpropano (TMP), trimetiloletano (TME), pentaeritritol (PE), ditrimetilolpropano (DI-TMP). Opcionalmente, la mezcla de partida para la reacción de esterificación o condensación puede incluir además:

(a) de ,1 a 5 por ciento en moles de un poliácido seleccionado del grupo que consiste en anhídrido trimelítico (TMA), ácido cítrico, y sus mezclas; y

(b) de ,1 a 4 por ciento en moles de un poliol seleccionado de trimetilol-propano, trimetiloletano, pentaeritritol, ditrimetilolpropano, y sus mezclas.

Se apreciará que la incorporación del poliácido o el poliol se puede realizar durante la primera etapa o en la segunda etapa de la preparación de la resina de la presente invención.

Ejemplo 1

Síntesis de dos etapas de poliéster semi-cristalino que contiene grupos carboxilo primarios

Primera etapa: se colocan 52,49 partes de neopentilglicol al 9% en un matraz bajo nitrógeno y con agitación con 61,78 partes de ácido adípico, ,46 partes de MBTO como catalizador y ,7 partes de trifenilfosfito como antioxidante y se calienta hasta 2°C. La reacción se continúa a presión atmosférica hasta que se obtiene de este modo un prepolímero que... [Seguir leyendo]

1.- Una resina de poliéster amorfo injertada con una resina de poliéster semi-cristalino curable mediante un agente de reticulación que tiene grupos funcionales capaces de reaccionar con los grupos de ácido carboxílico del poliéster

resultante, en la que el compuesto semi-cristalino está basado en un poliol alifático y un poliácido alifático caracterizado por un índice de acidez de 35 a 55 mg de KOH/g.

2.- El poliéster de la reivindicación 1, caracterizado por que la resina de poliéster injertada tiene un índice de acidez de 3 a 45 mg de KOH/g.

3.- Composiciones que comprenden el poliéster injertado según la reivindicación 1, donde el agente de reticulación es un compuesto de poliepoxi.

4.- Composiciones que comprenden el poliéster injertado según la reivindicación 3, donde la composición de 15 poliepoxi es triglicidilisocianurato.

5.- Composiciones que comprenden el poliéster injertado según la reivindicación 1, donde el agente de reticulación es una (3-hidroxialquilamida.

6.- Composiciones que comprenden el poliéster injertado según la reivindicación 3, donde el agente de reticulación

es un copolímero acrílico que contiene grupos glicidilo.

7 - Una formulación de revestimiento en polvo que comprende una composición según las reivindicaciones 3 a 6.