Composición de revestimiento curable por UV.

Una composición curable por radiación que tiene una longitud de onda de 300 nm o más,

que comprende:

A) del 1 al 99% en peso de una dispersión acuosa de poliuretano que tiene un contenido de sólidos del 20 al50% en peso y que se prepara a partir de componentes que comprenden:

a) del 5 al 50% en peso de un poliéster preparado a partir de

ai) del 30 al 85% en peso de ácido graso de aceite de ricino,

aii) del 10 al 60% en peso de uno o más ácidos carboxílicos que tienen de 8 a 30 átomos decarbono y de 0 a 4 dobles enlaces C≥C y

aiii) del 3 al 20% en peso de uno o más alcoholes con una funcionalidad promedio de 2,5 a 3,5,

en la que los porcentajes de componentes A)ai) a A)aiii) ascienden al 100%,

b) del 5 al 60% de uno o más poliisocianatos,

c) del 0,5 al 40% en peso de uno o más polioles poliméricos no hidrófilos que tienen pesos molecularespromedio en número de 500 a 6000,

d) del 0 al 10% en peso de un monoalcohol y o una monoamina,

e) del 0,5 al 15% en peso de un material que tiene un peso molecular promedio en número inferior a 500y que se selecciona del grupo que consiste en polioles, aminopolioles y poliaminas, y

f) del 0 al 10% en peso de un éter de polioxialquileno hidrófilo no iónico con funcionalidad OH y/o NH,que tiene un peso molecular promedio en número de 250 a 3000,

en la que los porcentajes de componentes A)a) a A)f) ascienden al 100%,

B) del 1 al 99% en peso de una dispersión acuosa de poliéster-acrilato/uretano que tiene un contenido desólidos del 20 al 60% en peso y se prepara haciendo reaccionar

a) del 40 al 90% en peso de uno o más polímeros de acrilato que contienen grupos hidroxilo y que tienenun índice de OH de 40 y 120,

b) del 0,1 al 20% en peso de uno o más compuestos que contienen i) uno y/o dos compuestos congrupos funcionales reactivos hacia grupos isocianato y ii) grupos que son catiónicos y/o aniónicos y/otienen una acción dispersante debido al contenido de grupos éter,

c) del 10 al 50% en peso de uno o más di- y/o poliisocianatos,

d) del 0 al 30% en peso de un di- y/o poliol que tiene un peso molecular promedio en número de hasta5000, una funcionalidad OH de 1,8 a 2,2, que no contiene grupos que sean catiónicos o aniónicos, quecontiene una cantidad insuficiente de grupos éter para tener una acción dispersante y que no contienegrupos etilénicamente insaturados, y

e) del 0,1 al 10% en peso de una o más di- y/o poliaminas que tienen un peso molecular promedio ennúmero de aproximadamente 31 a 700,en la que los porcentajes en peso se basan en la cantidad total de componentes B)a) a B)e) y asciendenal 100%,

C) del 0,1 al 10% en peso de uno o más fotoiniciadores, en la que el % en peso de componente C) se basa enel peso combinado de los componentes A) y B) y en la que los porcentajes de componentes A) y B) asciendenal 100%, y

D) del 20 al 60% en peso de agua o una mezcla de agua y disolvente, en la que el % en peso de componenteD) se basa en el contenido de sólidos combinados totales de los componentes A) y B).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05008131.

Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 100 BAYER ROAD PITTSBURGH, PA 15205 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WADE, ROBERT A., DVORCHAK, MICHAEL J., GALEZA,LARRY, SUBRAMANIAN,RAMESH, BRIDGES,CLIFFORD M.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08F299/06 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 299/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por interreacción de polímeros que comprenden solamente reacciones de enlaces insaturados carbono-carbono, en ausencia de monómeros no macromoleculares. › a partir de poliuretanos.
  • C08G18/08 C08 […] › C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › Procesos de preparación.
  • C08G18/12 C08G 18/00 […] › Procesos de prepolimerización.
  • C08G18/42 C08G 18/00 […] › Policondensados que tienen grupos éster carboxílico o carbónico en la cadena principal.
  • C08G18/48 C08G 18/00 […] › Poliéteres.
  • C08G18/66 C08G 18/00 […] › Compuestos de los grupos C08G 18/42, C08G 18/48, ó C08G 18/52.
  • C08G18/67 C08G 18/00 […] › Compuestos insaturados que tienen hidrógeno activo.
  • C08G18/70 C08G 18/00 […] › caracterizados por los isocianatos o isotiocianatos utilizados.
  • C08L75/14 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 75/00 Composiciones de poliureas o poliuretanos; Composiciones de los derivados de tales polímeros. › Poliuretanos que tienen enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C08L75/16 C08L 75/00 […] › que tienen enlaces insaturados carbono-carbono terminales.
  • C09D167/00 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › Composiciones de revestimiento a base de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal (a base de poliéster-amidas C09D 177/12; a base de poliéster-imidas C09D 179/08 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros.
  • C09D167/07 C09D […] › C09D 167/00 Composiciones de revestimiento a base de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal (a base de poliéster-amidas C09D 177/12; a base de poliéster-imidas C09D 179/08 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › con enlaces insaturados carbono-carbono terminales.
  • C09D175/04 C09D […] › C09D 175/00 Composiciones de revestimiento a base de poliureas o poliuretanos; Composiciones de revestimiento a base de tales polímeros. › Poliuretanos.
  • C09D175/14 C09D 175/00 […] › Poliuretanos con enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C09D175/16 C09D 175/00 […] › con enlaces insaturados carbono-carbono terminales.
  • C09D5/00 C09D […] › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes.
  • C09D7/12

PDF original: ES-2436751_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composición de revestimiento curable por UV

Antecedentes de la invención Los revestimientos curables por UV son uno de los sectores que están creciendo más rápidamente en la industria de los revestimientos. En los últimos años, la tecnología UV ha hecho incursiones en varios segmentos del mercado como la fibra óptica, adhesivos ópticos y sensibles a la presión, aplicaciones automotoras como revestimientos finales curados por UV y revestimientos en polvo curables por UV. La fuerza motriz de este desarrollo es generalmente la búsqueda de un aumento en la productividad del procedimiento de revestimiento y de curado. En las aplicaciones de restauración automotora en las que reparaciones menores necesitan realizarse rápidamente y a temperatura ambiente, la tecnología UV promete aumentar significativamente el rendimiento de coches en un taller de chapa y pintura. El desarrollo de aplicaciones de reacabado abre nuevos caminos en la tecnología UV. Las cuestiones de seguridad asociadas al uso de lámparas de UV en talleres de chapa y pintura, además de conceptos económicos, excluirá probablemente el uso de fuentes de luz de alta intensidad. Están tomando su lugar lámparas de baja intensidad relativamente baratas que solo emiten en la región UV-A del espectro electromagnético, planteando así nuevos retos a los desarrolladores y formuladores de resinas.

En la técnica se conocen composiciones de revestimiento curables por UV. La patente de EE.UU. 5.684.081 describe una dispersión acuosa curable por radiación, aunque la referencia no dice nada en cuanto a la longitud de onda de la radiación que va a usarse. También se conocen composiciones que son curables usando radiación UV que tiene un contenido de UV-B muy bajo y sustancialmente ningún contenido de UV-C (véase, por ejemplo, la publicación de solicitud de patente de EE.UU. 2003/0059555 y la patente de EE.UU. 6.538.044) . Las composiciones descritas en la patente 6.538.044 son revestimientos de laca con fragancia que no son acuosos y que no se basan en la química del uretano. La publicación 2003/0059555 describe composiciones basadas en disolvente útiles como imprimaciones. Las composiciones en ese documento no son acuosas y requieren limpiar el revestimiento con un disolvente orgánico tras la exposición a radiación UV y antes de lijar la parte recubierta.

La patente de EE.UU. 6.559.225 describe una dispersión acuosa de poliuretano para su uso en lacas y revestimientos. La patente 6.559.225 no describe curado por UV, y da a entender que las dispersiones descritas en ese documento pueden combinarse con aglutinantes curables por radiación (columna 5, líneas 17-20) . Finalmente, la patente de EE.UU. 6.579.932 describe una composición de revestimiento acuosa que es una mezcla de una dispersión híbrida de poliuretano/acrilato y una resina de poliuretano con grupos colorantes oxidantes. La patente 6.579.932 no describe curado por UV.

Ahora se ha encontrado que mezclas de las dispersiones acuosas descritas en la patente 225 y la patente 081 son curables con radiación que tiene una longitud de onda de al menos 300 nm y preferentemente de 320 nm a 450 nm.

Descripción de la invención Más particularmente, la presente invención se refiere a una composición curable por radiación que tiene una longitud de onda de 300 nm o más, y preferentemente radiación que tiene una longitud de onda de 320 nm a 450 nm. Las composiciones de la invención no requieren una limpieza del disolvente y pueden lijarse inmediatamente después de la exposición a la radiación. Además, las composiciones de la invención pueden usarse como imprimaciones y revestimientos superiores sobre una variedad de diferentes sustratos, tales como metal, madera, corcho, plástico, piel, textiles, fieltro, vidrio, papel, mineral o sustratos de material compuesto.

Las composiciones de la presente invención comprenden:

A) del 1 al 99% en peso, preferentemente del 10 al 90% en peso, y lo más preferentemente del 25 al 75% en peso, de una dispersión acuosa de poliuretano que tiene un contenido de sólidos del 20 al 50% en peso y que se prepara a partir de componentes que comprenden:

a) del 5 al 50% en peso de un poliéster preparado a partir de ai) del 30 al 85% en peso de ácido graso de aceite de ricino,

aii) del 10 al 60% en peso de uno o más ácidos carboxílicos que tienen de 8 a 30 átomos de carbono y de 0 a 4 dobles enlaces C=C y

aiii) del 3 al 20% en peso de uno o más alcoholes con una funcionalidad promedio de 2, 5 a 3, 5,

en las que los porcentajes de componentes A) ai) a A) aiii) ascienden al 100%,

b) del 5 al 60% de uno o más poliisocianatos,

c) del 0, 5 al 40% en peso de uno o más polioles poliméricos no hidrófilos que tienen pesos moleculares promedio en número de 500 a 6000,

d) del 0 al 10% en peso de un monoalcohol y o una monoamina,

e) del 0, 5 al 15% en peso de un material que tiene un peso molecular promedio en número inferior a 500 y que se selecciona del grupo que consiste en polioles, aminopolioles y poliaminas, y

f) del 0 al 10% en peso de un éter de polioxialquileno hidrófilo no iónico con funcionalidad OH y/o NH, que tiene un peso molecular promedio en número de 250 a 3000,

en las que los porcentajes de componentes A) a) a A) f) ascienden al 100%,

B) del 1 al 99% en peso, preferentemente del 10 al 90% en peso, y lo más preferentemente del 25 al 75% en peso, de una dispersión acuosa de poliéster-acrilato/uretano que tiene un contenido de sólidos del 20 al 60% en peso y preparada haciendo reaccionar

a) del 40 al 90% (y preferentemente del 50 al 80%) en peso de uno o más polímeros de acrilato que contienen grupos hidroxilo y que tienen un índice de OH de 40 a 120,

b) del 0, 1 al 20% (y preferentemente del 2 al 15%) en peso de uno o más compuestos que contienen i) uno y/o dos compuestos con grupos funcionales reactivos hacia grupos isocianato y ii) grupos que son catiónicos y/o aniónicos y/o tienen una acción dispersante debido al contenido de grupos éter,

c) del 10 al 50% (y preferentemente del 15 al 40%) en peso de uno o más di- y/o poliisocianatos,

d) del 0 al 30% (y preferentemente del 0 al 20%) en peso de un di- y/o poliol que tiene un peso molecular promedio en número de hasta 5000, una funcionalidad OH de 1, 8 a 2, 2, que no contiene grupos que sean catiónicos o aniónicos, que contiene una cantidad insuficiente de grupos éter para tener una acción dispersante y que no contiene grupos etilénicamente insaturados, y

e) del 0, 1 al 10% (y preferentemente del 0, 5 al 7%) en peso de una o más di- y/o poliaminas que tienen un peso molecular promedio en número de 31 a 700, en las que los porcentajes en peso se basan en la cantidad total de componentes B) a) a B) e) y ascienden al 100%,

C) del 0, 1 al 10% en peso, preferentemente del 0, 5 al 6% en peso, y lo más preferentemente del 4% en peso, de uno o más fotoiniciadores, en las que el % en peso de componente C) se basa en el peso combinado de componentes A) y B) y en las que los porcentajes de componentes A) y B) ascienden al 100%, y

D) del 20 al 60% en peso de agua o una mezcla de agua y disolvente, en las que el % en peso de 30 componente D) se basa en el contenido de sólidos combinados totales de los componentes A) y B) .

La dispersión acuosa de poliuretano A) y su procedimiento de fabricación se describen en la patente de EE.UU.

6.559.225. Una dispersión comercialmente disponible descrita en la patente 6.559.225 es Bayhydrol TP LS 2342, disponible en Bayer Polymers LLC. La dispersión acuosa B) y su procedimiento de fabricación se describen en la patente de EE.UU. 5.684.081, cuya divulgación se incorpora en este documento por referencia. Una dispersión comercialmente disponible descrita en la patente 081 es Bayhydrol UV VP LS 2282, disponible en Bayer Polymers LLC.

Componente A)

La composición de la presente invención comprende del 1 al 99% en peso, preferentemente del 10 al 90% en peso, y lo más preferentemente de aproximadamente el 25 a aproximadamente el 75% en peso, de una dispersión acuosa de poliuretano A) preparada a partir de componentes que comprenden:

a) del 5 al 50% en peso de un poliéster especificado,

b) del 5 al 60% de uno o más di- y/o poliisocianatos,

c) del 0, 5 al 40% en peso de uno o más polioles poliméricos no hidrófilos que tienen pesos moleculares promedio en número de 500 a 6000,

d) del 0 al 10% en peso de un monoalcohol y o una monoamina,

e) del 0, 5 al 15% en peso de un material que tiene un peso molecular promedio en número inferior a 500 y que se selecciona del grupo que consiste en polioles, aminopolioles y poliaminas, y

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición curable por radiación que tiene una longitud de onda de 300 nm o más, que comprende: A) del 1 al 99% en peso de una dispersión acuosa de poliuretano que tiene un contenido de sólidos del 20 al 50% en peso y que se prepara a partir de componentes que comprenden:

a) del 5 al 50% en peso de un poliéster preparado a partir de ai) del 30 al 85% en peso de ácido graso de aceite de ricino, aii) del 10 al 60% en peso de uno o más ácidos carboxílicos que tienen de 8 a 30 átomos de carbono y de 0 a 4 dobles enlaces C=C y

aiii) del 3 al 20% en peso de uno o más alcoholes con una funcionalidad promedio de 2, 5 a 3, 5, en la que los porcentajes de componentes A) ai) a A) aiii) ascienden al 100%, b) del 5 al 60% de uno o más poliisocianatos, c) del 0, 5 al 40% en peso de uno o más polioles poliméricos no hidrófilos que tienen pesos moleculares promedio en número de 500 a 6000, d) del 0 al 10% en peso de un monoalcohol y o una monoamina, e) del 0, 5 al 15% en peso de un material que tiene un peso molecular promedio en número inferior a 500

y que se selecciona del grupo que consiste en polioles, aminopolioles y poliaminas, y

f) del 0 al 10% en peso de un éter de polioxialquileno hidrófilo no iónico con funcionalidad OH y/o NH, que tiene un peso molecular promedio en número de 250 a 3000, en la que los porcentajes de componentes A) a) a A) f) ascienden al 100%,

B) del 1 al 99% en peso de una dispersión acuosa de poliéster-acrilato/uretano que tiene un contenido de sólidos del 20 al 60% en peso y se prepara haciendo reaccionar a) del 40 al 90% en peso de uno o más polímeros de acrilato que contienen grupos hidroxilo y que tienen un índice de OH de 40 y 120,

b) del 0, 1 al 20% en peso de uno o más compuestos que contienen i) uno y/o dos compuestos con grupos funcionales reactivos hacia grupos isocianato y ii) grupos que son catiónicos y/o aniónicos y/o tienen una acción dispersante debido al contenido de grupos éter,

c) del 10 al 50% en peso de uno o más di- y/o poliisocianatos, d) del 0 al 30% en peso de un di- y/o poliol que tiene un peso molecular promedio en número de hasta 5000, una funcionalidad OH de 1, 8 a 2, 2, que no contiene grupos que sean catiónicos o aniónicos, que contiene una cantidad insuficiente de grupos éter para tener una acción dispersante y que no contiene grupos etilénicamente insaturados, y e) del 0, 1 al 10% en peso de una o más di- y/o poliaminas que tienen un peso molecular promedio en número de aproximadamente 31 a 700, en la que los porcentajes en peso se basan en la cantidad total de componentes B) a) a B) e) y ascienden al 100%, C) del 0, 1 al 10% en peso de uno o más fotoiniciadores, en la que el % en peso de componente C) se basa en el peso combinado de los componentes A) y B) y en la que los porcentajes de componentes A) y B) ascienden al 100%, y D) del 20 al 60% en peso de agua o una mezcla de agua y disolvente, en la que el % en peso de componente D) se basa en el contenido de sólidos combinados totales de los componentes A) y B) .

2. La composición de la reivindicación 1, en la que el componente A) está presente en una cantidad del 10% al 90% en peso, el componente B) está presente en una cantidad del 10 al 90% en peso y el componente C) está presente en una cantidad del 0, 5 al 6% en peso.

3. La composición de la reivindicación 2, en la que el componente A) está presente en una cantidad del 25% al 75% en

peso, el componente B) está presente en una cantidad del 25 al 75% en peso y el componente C) está presente en una cantidad del 1 al 4% en peso.

4. La composición de la reivindicación 1, en la que el componente B) a) se usa en una cantidad del 50 al 80% en peso, el componente B) b) se usa en una cantidad del 2 al 15% en peso, el componente B) c) se usa en una cantidad del 15 al

40% en peso, el componente B) d) se usa en una cantidad del 0 al 20% en peso y el componente B) e) se usa en una cantidad del 0, 5 al 7% en peso.

5. La composición de la reivindicación 1, en la que el componente A) a) se prepara haciendo reaccionar del 50 al 70% en peso del componente A) a) i) , del 25 al 35% en peso del componente A) a) ii) y del 5 al 15% en peso del componente A) a) iii) .

6. La composición de la reivindicación 1, en la que el componente A) c) tiene una funcionalidad OH de 1, 8 a 4 y un peso molecular promedio en número de 800 a 2500.

7. La composición de la reivindicación 1, en la que el componente A) d) tiene un peso molecular promedio en número de 31 a 1000.

8. La composición de la reivindicación 1, en la que el componente B) a) contiene de 0, 1 a 10 mol/kg, basados en el 15 peso del componente B) a) , de enlaces C=C.

9. La composición de la reivindicación 1, en la que el componente B) tiene un contenido de sólidos del 30 al 55% en peso.

10. La composición de la reivindicación 1 que comprende además del 0, 1 al 35% en peso de un material que se reticula mediante grupos carboxilo, grupos hidroxilo, grupos amino o humedad. 20 11. Un procedimiento para el revestimiento de un sustrato que comprende

i) aplicar la composición de la reivindicación 1 a un sustrato y ii) someter el sustrato recubierto a radiación que tiene una longitud de onda de 300 nm o más durante un tiempo suficiente para curar la composición.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que la longitud de onda de dicha radiación es de 320 a 450 nm. 25 13. El producto producido según el procedimiento de la reivindicación 12.


 

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