ES2301708T3 - Monomeros de diisocianato asimetricos en polimeros y oligomeros de uretano para reducir la cristalinidad. - Google Patents
Monomeros de diisocianato asimetricos en polimeros y oligomeros de uretano para reducir la cristalinidad. Download PDFInfo
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Abstract
Composición que incluye el producto de reacción de a. un poliisocianato saturado asimétrico que no es cíclico ni aromático y que presenta como mínimo 3 átomos de carbono en el poliisocianato por cada grupo isocianato; b. un material consistente en i) un material de carbamato primario con como mínimo un grupo funcional reactivo frente a un isocianato y como mínimo un grupo carbamato primario o un grupo que se puede transformar en un grupo carbamato primario, y/o ii) un producto de reacción del material de carbamato primario y un agente prolongador; y c. en caso dado un agente prolongador de cadena con una reactividad al menos bifuncional frente a un isocianato.
Description
Monómeros de diisocianato asimétricos en
polímeros y oligómeros de uretano para reducir la cristalinidad.
La presente solicitud es una solicitud no
provisional de la presentada el 17 de diciembre de 2001, Estados
Unidos, con nº serie 60/341,470, a la que se hace aquí referencia de
forma explícita.
La presente invención se refiere a polímeros y
oligómeros de uretano.
Las composiciones de revestimiento endurecibles
o termoendurecibles están muy extendidas en el campo de los
revestimientos, en particular en el caso de las lacas cubrientes en
el campo del lacado de automóviles y del lacado industrial. Los
revestimientos compuestos laca de color + laca transparente son
especialmente adecuados como lacas cubrientes en aquellos casos
donde se requieren valores extraordinariamente altos de brillo,
intensidad de color y nitidez de imagen reflejada o efectos
metálicos especiales. En la industria del automóvil estas lacas son
ampliamente utilizadas para las chapas de las carrocerías de
automóviles.
Sin embargo, para lograr el efecto visual
deseado, las lacas cubrientes monocapa y las lacas transparentes de
los revestimientos compuestos laca de color + laca transparente han
de presentar una gran transparencia y un altísimo brillo. En estas
lacas, para lograr el efecto visual deseado, por ejemplo una alta
nitidez de imagen reflejada (DOI), es necesario un bajo nivel de
defectos visuales en la superficie del revestimiento. Estos
revestimientos son en sí muy susceptibles a la llamada "corrosión
medioambiental", que se manifiesta en forma de manchas sobre la
capa de acabado del revestimiento o en el interior de la misma,
manchas que con frecuencia no pueden ser eliminadas por
frotamiento. A menudo es difícil predecir cuál será la resistencia
a la corrosión ambiental de un lacado de alto brillo o de un lacado
compuesto laca de color + laca transparente. Muchas composiciones
de revestimiento que son conocidas por su estabilidad y/o
resistencia a la intemperie, cuando se utilizan en pinturas para
exteriores, por ejemplo en esmaltes ricos en sólidos, no ofrecen el
grado de resistencia a la corrosión medioambiental deseado cuando
se utilizan en lacas de alto brillo, por ejemplo en la laca
transparente de un revestimiento compuesto laca de color + laca
transparente. En la técnica se han propuesto composiciones de
revestimiento endurecibles basadas en componentes endurecibles
carbamato o urea funcionales para la producción de revestimientos
resistentes a la corrosión, por ejemplo en los documentos de
patente US 5,356,669; 5,373,069; 5,854,385 y 6,245,855.
Ya se han propuesto diferentes composiciones
para satisfacer los requisitos arriba mencionados relativos a la
utilización como lacados cubrientes o como la laca transparente de
un revestimiento compuesto capa de color + capa transparente, por
ejemplo basadas en poliuretanos y sistemas
ácido-epóxido y similares. Sin embargo, muchos
sistemas del estado actual de la técnica tienen desventajas, por
ejemplo problemas de facilidad de aplicación, de compatibilidad
marginal con la laca base pigmentada, problemas de solubilidad y
óptica marginal. Además, a pesar de la preferencia de las
composiciones de un solo componente frente a las composiciones de
dos componentes (en las que el componente reactivo ha de estar
separado antes de la aplicación para evitar una reacción
prematura), sólo se han encontrado muy pocas composiciones de un
solo componente que presenten una resistencia satisfactoria frente
a la corrosión medioambiental, en particular en el exigente entorno
de las lacas para automóviles.
Además, sería deseable disponer de
revestimientos con una buena combinación de propiedades, por ejemplo
estabilidad, dureza, flexibilidad, resistencia al rayado y a los
ácidos y disolventes. También sería deseable reducir la cantidad de
disolventes necesaria para las composiciones de revestimiento, con
el fin de disminuir el contenido de compuestos orgánicos volátiles
(VOC) y así preservar el medio ambiente. Además de la resistencia a
la corrosión, también es deseable que un revestimiento sea
resistente al rayado. La resistencia al rayado es la capacidad de
un revestimiento para resistir los daños producidos por la abrasión
del mismo.
Por ejemplo, en los documentos de patente US
6,245,855; 6,160,058; 6,165,618; 6,144,444; 6,084,038; 6,080,825;
6,040,062; 5,994,479; 5,888,655; 5,872,195; 5,866,259; 5,854,385;
5,852,136; 5,827,930; 5,792,810; 5,777,048;
5,770,650; 5,766,769; 5,760,127; 5,756,213; 5,744,550; 5,726,274; 5,726,246; 5,726,244; 5,723,552; 5,693,724;
5,693,723; 5,659,003; 5,639,828; 5,532,061; 5,512,639; 5,508,379; 5,474,811; 5,451,656; 5,373,069; 5,356,669;
5,336,566 y 5,300,328, a cada una de los cuales se hace aquí referencia de forma explícita, y en las solicitudes US nº de serie 08/719,670, presentada el 25 de septiembre de 1996 (EP 832950); 08/166,277, presentada el 13 de diciembre de 1993; 08/339,999, presentada el 15 de noviembre de 1994; 09/211,598, presentada el 14 de diciembre de 1998 (WO 0036028); 07/965,509, presentada el 23 de octubre de 1992 (CA 2108990) y 08/540,276 y 08/698,525, ambas presentadas el 6 de octubre de 1995 (CA 2187222), a cada una de las cuales se hace aquí referencia de forma explícita, se describen composiciones de revestimiento endurecibles en las que se utilizan resinas carbamato funcionales. Estas composiciones de revestimiento pueden ofrecer ventajas considerables en cuanto a la corrosión en comparación con otras composiciones de revestimiento basadas en acrílico/melamina hidroxilo funcionales. Sin embargo, con frecuencia puede ser deseable mejorar aun más las propiedades de revestimiento arriba descritas.
5,770,650; 5,766,769; 5,760,127; 5,756,213; 5,744,550; 5,726,274; 5,726,246; 5,726,244; 5,723,552; 5,693,724;
5,693,723; 5,659,003; 5,639,828; 5,532,061; 5,512,639; 5,508,379; 5,474,811; 5,451,656; 5,373,069; 5,356,669;
5,336,566 y 5,300,328, a cada una de los cuales se hace aquí referencia de forma explícita, y en las solicitudes US nº de serie 08/719,670, presentada el 25 de septiembre de 1996 (EP 832950); 08/166,277, presentada el 13 de diciembre de 1993; 08/339,999, presentada el 15 de noviembre de 1994; 09/211,598, presentada el 14 de diciembre de 1998 (WO 0036028); 07/965,509, presentada el 23 de octubre de 1992 (CA 2108990) y 08/540,276 y 08/698,525, ambas presentadas el 6 de octubre de 1995 (CA 2187222), a cada una de las cuales se hace aquí referencia de forma explícita, se describen composiciones de revestimiento endurecibles en las que se utilizan resinas carbamato funcionales. Estas composiciones de revestimiento pueden ofrecer ventajas considerables en cuanto a la corrosión en comparación con otras composiciones de revestimiento basadas en acrílico/melamina hidroxilo funcionales. Sin embargo, con frecuencia puede ser deseable mejorar aun más las propiedades de revestimiento arriba descritas.
Cuando se incorporan isocianatos simétricos en
un producto de reacción uretano, por regla general el uretano
resultante es cristalino.
El documento EP 0 869 139 A1 da a conocer una
composición de laca transparente de este tipo en la que una
composición de revestimiento resistente a la abrasión y a los golpes
contiene A) un componente polimérico u oligomérico que incluye
grupos éster o éter alifáticos con diversas funcionalidades
reactivas y que presenta una funcionalidad reactiva de 2 a 5 y un
peso equivalente de 150 a 750, y B) un compuesto con varios grupos
reactivos frente a la funcionalidad reactiva del componente (A).
La presente invención se refiere a una
composición que incluye el producto de reacción de a) un
poliisocianato saturado asimétrico que no es cíclico ni aromático y
que presenta como mínimo 3 átomos de carbono en el poliisocianato
por cada grupo isocianato; b) un material consistente en i) un
material carbamato primario con como mínimo un grupo funcional
reactivo frente a un isocianato y como mínimo un grupo carbamato
primario o un grupo que se puede transformar en un grupo carbamato
primario y/o ii) un producto de reacción del material de carbamato
primario y un agente prolongador; y c) en caso dado un agente
prolongador de cadena con una reactividad al menos bifuncional
frente a un isocianato.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento en el que se somete a reacción a) un poliisocianato
saturado asimétrico que no es cíclico ni aromático y que presenta
como mínimo 3 átomos de carbono en el poliisocianato por cada grupo
isocianato; b) un material consistente en i) un material de
carbamato primario con como mínimo un grupo funcional reactivo
frente a un isocianato y como mínimo un grupo carbamato primario o
un grupo que se puede transformar en un grupo carbamato primario
y/o ii) un producto de reacción del material de carbamato primario
y un agente prolongador; y c) en caso dado un agente prolongador de
cadena con una reactividad al menos bifuncional frente a un
isocianato.
En toda la descripción se utilizan intervalos
como abreviatura para describir cada valor individual de dicho
intervalo. Cada valor perteneciente al intervalo se puede elegir
como punto final del mismo.
En una forma de realización, la presente
invención consiste en una composición que incluye el producto de
reacción de a) un poliisocianato saturado asimétrico que no es
cíclico ni aromático y que presenta como mínimo 3 átomos de carbono
en el poliisocianato por cada grupo isocianato; y b) un material
consistente en i) un material de carbamato primario con como mínimo
un grupo funcional reactivo frente a un isocianato y como mínimo un
grupo carbamato primario o un grupo que se puede transformar en un
grupo carbamato primario y/o ii) un producto de reacción del
material de carbamato primario y un agente prolongador. En el marco
de la presente descripción, el concepto "material de reacción"
se refiere a materiales que reaccionan pata formar el producto de
reacción.
Un objeto de la presente invención consiste en
composiciones que contienen un poliisocianato saturado asimétrico
que no es cíclico ni aromático y que presenta como mínimo 3 átomos
de carbono en el poliisocianato por cada grupo isocianato de la
molécula. Por "poli" se ha de entender que la molécula presenta
como mínimo dos grupos isocianato. Preferentemente, el
poliisocianato saturado asimétrico es un diisocianato. Por "no
cíclico" y "no aromático" se ha de entender que ninguna
parte del poliisocianato es cíclica ni aromática. Preferentemente,
el poliisocianato saturado asimétrico consiste en un compuesto
alifático no cristalino. El diisocianato de trimetilhexametileno es
un poliisocianato saturado asimétrico preferente, ya que se puede
obtener en el mercado. En general, el diisocianato de
trimetilhexametileno (TMDI) comercial presenta como mínimo los dos
isómeros siguientes:
1,6-diisocianato-2,2,4-trimetilhexano
y
1,6-diisocianato-2,4,4-trimetilhexano.
En toda la descripción, el concepto "diisocianato de
trimetilhexametileno" se refiere a la mezcla de isómeros
comercial. Otro poliisocianato preferente es el
1,8-diisocianato-4-(isocianatometil)octano.
El poliisocianato también se puede preparar en forma de dímero,
trímero, homopolímero o prepolímero de poliuretano del
poliisocianato.
Por "asimétrico" se ha de entender que el
poliisocianato no presenta simetría en su estructura. La simetría
se define en las siguientes solicitudes: United States nº de serie
09/211,577; 09/211,578; 09/211,579 y 09/211,598, todas ellas
presentadas el 14 de diciembre de 1998, a las que se hace aquí
referencia de forma explícita. En pocas palabras, las operaciones
de simetría son vías geométricamente definidas del intercambio de
partes equivalentes de una molécula. Sin embargo, estas operaciones
sólo son operaciones de simetría cuando la molécula tiene
exactamente el mismo aspecto al ser observada antes y después de la
operación de simetría. Por consiguiente, en el marco de la presente
invención, el término "simétrico" se refiere a una molécula que
tiene exactamente el mismo aspecto al ser observada antes y después
de la operación de simetría. Dicho de otro modo: "[a] molecule
possesses a symmetry element if the application of the operation
generated by the element leaves the molecule in an
indistinguishable state" ["[Una] molécula posee un elemento de
simetría si la aplicación de la operación generada por el elemento
deja la molécula en un estado indistinguible."], Molecular
Symmetry and Group Theory, Alan Vincent, Wiley & Sons, NY.
1977, reimpresión 1981, página 21, a la que se hace aquí referencia
de forma explícita.
Además, en caso de estar presentes menos de 3
átomos de carbono en el poliisocianato por cada grupo isocianato,
los productos que contienen estos poliisocianatos generalmente son
cristalinos. Se ha de tener en cuenta que cuando se cuentan los
átomos de carbono de un poliisocianato, el átomo de carbono del
grupo isocianato forma parte del grupo isocianato y no se tiene en
cuenta como carbono del poliisocianato.
Sin establecer un compromiso con ninguna teoría
en particular, se supone que los poliisocianatos con libertad de
movimiento en sus cadenas principales aumentan la flexibilidad de
los productos que los contienen. En general, los poliisocianatos
que contienen compuestos cíclicos y aromáticos o que están
etilénicamente insaturados, como alquenos o alquinos, no
proporcionan la libertad de movimiento necesaria para lograr el
nivel máximo de flexibilidad.
El material de carbamato primario puede
consistir en cualquier material de carbamato primario que presente
como mínimo un grupo funcional reactivo frente a un isocianato y
como mínimo un grupo carbamato primario o un grupo que se pueda
transformar en un grupo carbamato primario. El grupo funcional
reactivo frente a un grupo isocianato puede ser, entre otros, un
grupo hidroxilo, un grupo amino o un grupo tiol. Los grupos
hidroxilo son grupos funcionales preferentes. El material de
carbamato primario preferente presenta un grupo carbamato primario
y un grupo hidroxilo separado del grupo carbamato primario por como
mínimo dos átomos de carbono. Un material de carbamato primario
preferente de este tipo es un carbamato de hidroxialquilo. Un
carbamato de hidroxialquilo preferente es el representado por la
siguiente estructura:
en la que R_{1}, R_{2},
R_{3}, R_{4}, R_{5} y R_{6} representan, en cada caso
independientemente entre sí, H o
alquilo(C_{1}-C_{6}) y n es 0 o un número
entero positivo. Preferentemente, R_{1}, R_{2}, R_{3},
R_{4}, R_{5} y R_{6} representan, en cada caso
independientemente entre sí, H o
alquilo(C_{1}-C_{4}). Ejemplos de
materiales de carbamato primario son, entre otros, carbamato de
hidroxietilo, carbamato de hidroxipropilo y carbamato de
hidroxibutilo. Un carbamato de hidroxialquilo preferente es un
carbamato de hidroxipropilo, el cual es
2-hidroxipropil-1-carbamato,
1-hidroxipropil-2-carbamato
y/o carbamato de 3-hidroxipropilo. Entre los
carbamatos de hidroxibutilo se encuentran, entre otros, el
1-hidroxibutil-2-carbamato,
el carbamato de 2-hidroxibutilo y el carbamato de
4-hidroxibutilo.
El grupo que se puede transformar en un grupo
carbamato primario se puede transformar en un carbamato primario
una vez finalizada la reacción del material de carbamato primario
con el poliisocianato saturado asimétrico. A este tipo de
materiales de carbamato primario pertenecen, entre otros, compuestos
de carbonato cíclico con contenido en grupos hidroxilo, tales como
carbonato de glicerina, que se pueden transformar en carbamato
primario por reacción con amoníaco (por ejemplo, el producto de la
reacción de glicidol y CO_{2}); monoglicidil éteres (por ejemplo
glicidil propil éter, que se puede transformar en carbamato primario
por reacción con CO_{2} y después con amoníaco); alcoholes
alílicos, en los que el grupo alcohol es reactivo frente a NCO y el
enlace doble se puede transformar en carbamato primario por
reacción con un peróxido; y vinil ésteres, en los que el grupo
éster es reactivo frente a NCO y el grupo vinilo se puede
transformar en carbamato primario por reacción con un peróxido, a
continuación con CO_{2} y después con amoníaco. Como material de
carbamato primario también son adecuados ciertos compuestos con un
grupo carbamato primario y un grupo que se puede transformar en un
grupo carbamato primario. En este caso, el grupo carbamato primario
puede reaccionar con el grupo isocianato para formar un alofanato.
El grupo que se puede transformar en carbamato primario se puede
transformar después en dicho carbamato primario. Un ejemplo de
compuesto de este tipo es el carbamato de alilo. En otro ejemplo,
el isocianato se puede someter a reacción con un diol o con un
aminoalcohol para obtener un compuesto de uretano o urea con grupos
hidroxilo terminales o laterales. Los grupos hidroxilo terminales o
laterales se pueden transformar después en grupos carbamato
primario mediante técnicas conocidas, por ejemplo por reacción con
fosgeno y a continuación con amoníaco o por transcarbamilación con
un carbamato de alquilo o un éter-carbamato.
Preferentemente, el material de carbamato
primario es asimétrico y/o una mezcla de isómeros. Como ejemplo no
limitativo de mezcla de isómeros, el material de carbamato primario
puede consistir en una mezcla de como mínimo dos de los siguientes
isómeros:
2-hidroxipropil-1-carbamato,
1-hidroxipropil-2-carbamato
y carbamato de 3-hidroxipropilo.
El material también se puede preparar en forma
de un producto de reacción del material de carbamato primario y un
agente prolongador para formar un prepolímero. El agente prolongador
es cualquier material reactivo frente al grupo o a los grupos
funcionales reactivos frente a un grupo isocianato del material de
carbamato primario y que polimerice en la disposición
cadena-cola con unidades monoméricas. Cuando el
grupo funcional es hidroxilo, entre los agentes prolongadores de
cadena se encuentran, entre otros, lactonas y ácidos
hidroxicarboxílicos. Las lactonas preferentes son
\varepsilon-caprolactona y butillactona. Un ácido
carboxílico preferente es el ácido
12-hidroxidodecanoico. El agente prolongador también
puede consistir en un material oxirano funcional, por ejemplo
óxidos de alquileno. Los materiales oxirano funcionales preferentes
son, entre otros, óxido de etileno y óxido de propileno. En caso
dado, el agente prolongador es asimétrico. El prepolímero puede
presentar cualquier cantidad de agentes prolongadores unidos entre
sí por carbamato. Las cantidades indicadas en los siguientes
intervalos se basan en un promedio de todas las moléculas de una
muestra dada. Preferentemente están unidos entre sí de 1 a
aproximadamente 20 agentes prolongadores por carbamato.
Especialmente, en el prepolímero están unidos entre sí de 1 a
aproximadamente 6 agentes prolongadores por material de carbamato
primario. En particular están unidos entre sí de 1 a aproximadamente
3 agentes prolongadores por material de carbamato primario. De
forma especialmente preferente están unidos entre sí aproximadamente
1,5 agentes prolongadores por material de carbamato primario. De
forma particularmente preferente está presente un agente
prolongador por material de carbamato primario. Un prepolímero
preferente tiene la estructura HAC-(agente
prolongador)_{n}-OH, donde HAC representa
un carbamato de hidroxialquilo o un grupo que se puede transformar
en un carbamato primario y n es un número con un valor de como
mínimo 1.
El material también puede consistir en una
mezcla del material de carbamato primario con el prepolímero. En
una forma de realización preferente, el material de carbamato
primario está presente en la mezcla en una cantidad de entre
aproximadamente el 10% y aproximadamente el 90%, con respecto a los
equivalentes en grupos carbamato. Preferiblemente, el material de
carbamato primario está presente en la mezcla en una cantidad de
aproximadamente el 40-90% con respecto a los
equivalentes en grupos carbamato. De forma especialmente preferente,
el material de carbamato primario está presente en la mezcla en una
cantidad de entre aproximadamente el 60% y aproximadamente el 90%
con respecto a los equivalentes en grupos carbamato.
Además, se puede someter a reacción con los
otros materiales de reacción un agente prolongador de cadena con
reactividad frente a un isocianato como mínimo bifuncional,
presentando como mínimo dos grupos reactivos que reaccionan con los
grupos isocianato. Preferentemente existen 2 grupos reactivos por
agente prolongador de cadena. Preferiblemente, los grupos reactivos
consisten en hidroxilo, amina, tiol y combinaciones de ellos. De
forma especialmente preferente, los grupos reactivos son hidroxilo.
En caso dado, el material puede presentar una cadena alquilo
lateral. La cadena alquilo lateral es la parte de la molécula que
está situada frente al grupo reactivo terminal y que se encuentra
detrás del punto en el que el grupo reactivo secundario se une a la
molécula. Además, el agente prolongador de cadena puede contener
heteroátomos tales como O, N y Si. En caso dado, el agente
prolongador de cadena puede ser asimétrico.
Los grupos reactivos del agente prolongador de
cadena están dispuestos en la estructura molecular de tal modo que
cada grupo reactivo puede tener la misma reactividad o una
reactividad diferente con respecto a los otros grupos reactivos.
Cuando los grupos presentan reactividades diferentes, al menos dos
de los grupos tienen una reactividad diferente con respecto a los
otros grupos reactivos. Cuando hay más de dos grupos reactivos,
algunos de los grupos pueden presentar la misma reactividad entre sí
y una reactividad diferente con respecto a los otros grupos. En
caso de reactividades iguales, todos los átomos de carbono son
primarios, todos son secundarios, todos son terciarios o todos
están sustituidos en la misma medida y con los mismos sustituyentes.
En caso de reactividades diferentes, los grupos reactivos están
unidos a átomos de carbono que son diferentes entre sí. Cuando los
grupos reactivos son grupos amino, además de la unión del grupo
amino a los diferentes átomos de carbono también se puede obtener
una diferencia de reactividad mediante un cambio de los
sustituyentes del propio grupo amino.
Ejemplos de agentes prolongadores de cadena con
como mínimo dos grupos funcionales con reactividad diferente entre
sí incluyen, entre otros,
2-etil-1,3-hexanodiol,
2-metil-2,4-pentanodiol,
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
2,4-dietil-1,5-octanodiol,
1-hidroximetil-4-ciclohexanol,
1-amino-6-hexanol,
2-etil-3-N-metil-1,3-hexanodiamina,
isómeros de éstos y mezclas de los mismos. Ejemplos de agentes
prolongadores de cadena con como mínimo dos grupos funcionales con
la misma reactividad entre sí incluyen, entre otros,
1,6-hexanodiol y 1,10-decanodiol.
Como ejemplos de agentes prolongadores de cadena asimétricos se
mencionan
2-metil-1,6-hexanodiol
y el
3-metil-1,10-decanodiol.
Preferentemente, el producto de reacción tiene
una temperatura de transición vítrea T_{g} inferior o igual a
aproximadamente 30ºC. Esta T_{g} se puede obtener, entre otros
métodos, con un poliisocianato de baja T_{g}, que se puede
determinar sometiendo a reacción el poliisocianato con metanol para
formar un producto y midiendo después la T_{g} del producto.
Sin establecer un compromiso con ninguna teoría
en particular, se supone que gracias a la falta de simetría del
isocianato, y en caso dado del agente prolongador de cadena, del
material de carbamato primario y/o del agente prolongador, se
reduce la cristalinidad del producto de reacción. De este modo, en
combinación con una baja T_{g} del producto de reacción, se
reduce la cantidad de disolvente orgánico necesaria para la
formación de una composición de revestimiento. Una menor cantidad de
disolvente contribuye a un menor contenido en compuestos orgánicos
volátiles (VOC) en la composición de revestimiento. El contenido de
VOC que puede alcanzarse con las composiciones según la invención
es inferior o igual a aproximadamente 432,4 g/l (3,6 lb/gal),
preferentemente inferior o igual a 192,2 g/l (1,6 lb/gal) y de forma
especialmente preferente inferior o igual a 48 g/l (0,4 lb/gal).
También se presupone que los productos de
reacción simétricos se pueden separar de los disolventes orgánicos
por precipitación. Además, la baja T_{g} del producto de reacción
confiere flexibilidad a éste. La baja T_{g} del producto de
reacción también puede ayudar a reducir el contenido en VOC y
mejorar la resistencia al rayado.
En una forma de realización preferente, el
producto de reacción es soluble en disolventes orgánicos. Como
ejemplos de disolventes orgánicos se incluyen, entre otros,
disolventes alifáticos, disolventes aromáticos, disolventes cetona,
alcoholes y disolventes éster.
En una forma de realización preferente, el
agente prolongador de cadena presenta dos grupos hidroxilo con
diferente reactividad.
Cuando no se incorpora el agente prolongador de
cadena, un producto de reacción preferente puede ser el representado
por la siguiente estructura: (material)-(poliisocianato saturado
asimétrico)-(material). Cuando se incorpora el agente prolongador
de cadena, un producto de reacción preferente puede ser el
representado por la siguiente estructura:
(material)-(poliisocianato saturado asimétrico)-(agente prolongador
de cadena-poliisocianato saturado asimé-
trico)_{m}-(material), donde m representa un número entero como mínimo igual a 1 y está basado en el promedio de todos los productos de reacción, y siendo el material tal como se define más arriba. En este producto de reacción preferente, los grupos carbamato del material ocupan los extremos terminales del producto de reacción.
trico)_{m}-(material), donde m representa un número entero como mínimo igual a 1 y está basado en el promedio de todos los productos de reacción, y siendo el material tal como se define más arriba. En este producto de reacción preferente, los grupos carbamato del material ocupan los extremos terminales del producto de reacción.
En una forma de realización preferente, el
material se prepara como una mezcla del material de carbamato
primario y del producto de reacción entre el material de carbamato
primario y el agente prolongador. En esta forma de realización
preferente, la relación entre las estructuras uretano y las
estructuras éster del producto de reacción preferentemente es como
mínimo igual a 2:1. Preferiblemente, la proporción entre las
estructuras uretano y las estructuras éster es como mínimo igual a
4:1, siendo especialmente preferente 4:1.
En una forma de realización preferente, el
producto de reacción tiene un peso molecular promedio en número de
entre aproximadamente 464 y aproximadamente 4.000. De forma
especialmente preferente, el producto de reacción tiene un peso
molecular promedio en número inferior a aproximadamente 1.500.
Otro objeto de la presente invención consiste en
un procedimiento para la preparación de un producto de reacción, en
el que se somete a reacción a) el poliisocianato saturado
asimétrico; el material consistente en i) el material de carbamato
primario con como mínimo un grupo funcional reactivo frente a un
isocianato y como mínimo un grupo carbamato primario o un grupo que
se puede transformar en un grupo carbamato primario y/o ii) el
producto de reacción del material de carbamato primario y un agente
prolongador; y c) en caso dado un agente prolongador de cadena con
una reactividad como mínimo bifuncional frente a un isocianato.
Cuando se utiliza adicionalmente el agente prolongador de cadena,
en la reacción se procede de la siguiente manera: a) el
poliisocianato, el agente prolongador de cadena y el material se
someten a reacción conjuntamente en una reacción; b) el
poliisocianato se somete a reacción con el agente prolongador de
cadena para obtener un producto de reacción A y después el producto
de reacción A se somete a reacción con el material; o c) el material
se somete a reacción con el poliisocianato para obtener un producto
de reacción B y después el producto de reacción B se somete a
reacción con el agente prolongador de cadena.
La reacción de los materiales reacticos se puede
iniciar con un catalizador. El catalizador puede consistir en
cualquier catalizador en cualquier cantidad deseada que facilite la
reacción de los materiales reactivos. Ejemplos de catalizadores de
este tipo incluyen, entre otros, octoato de estaño(II), ácido
octanoico, dilaurato de dibutilestaño, óxido de dibutilestaño y
ácidos débiles.
En caso dado, la reacción puede tener lugar en
presencia de un disolvente. El disolvente puede ser cualquier
disolvente en cualquier cantidad deseada que solubilice los
materiales de reacción. Ejemplos de disolventes incluyen, entre
otros, disolvente orgánicos, disolventes orgánicos polares,
disolventes alifáticos polares, disolventes aromáticos polares,
cetonas, ésteres, ésteres de ácido acético, amidas apróticas,
sulfóxidos apróticos, aminas apróticas, tolueno, xileno, metil etil
cetona, metil isobutil cetona, acetato de m-amilo,
acetato de etilenglicol butil éter, acetato de etilenglicol
monometil éter, N-metilpirrolidona, mezclas de
hidrocarburos aromáticos y combinaciones de estos disolventes.
En una reacción preferente, la cantidad de
poliisocianato saturado asimétrico oscila entre aproximadamente el
20 y aproximadamente el 60% en peso y la cantidad del material con
como mínimo un grupo funcional reactivo frente a un isocianato y
como mínimo un grupo carbamato primario o un grupo que se puede
transformar en un grupo carbamato primario oscila entre
aproximadamente el 30 y aproximadamente el 70% en peso, en cada caso
con respecto al peso total de los materiales de reacción.
En general, la temperatura de reacción para esta
reacción se regula a un valor de entre aproximadamente 0ºC y
aproximadamente 110ºC, preferentemente de entre aproximadamente 20ºC
y aproximadamente 90ºC. en general, la cantidad de iniciador oscila
entre aproximadamente el 0,01 y aproximadamente el 0,1% en peso con
respecto al isocianato. En general, la cantidad de disolvente
oscila dentro de un intervalo tal que la proporción porcentual de
componentes no volátiles oscila entre aproximadamente el 10 y
aproximadamente el 90%. En general se deja que la reacción continúe
hasta que se haya completado en más de un 90%, según medida del
contenido en NCO.
Otro ejemplo no limitativo de un producto según
la invención incluye una molécula de la siguiente estructura:
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1}, R_{2}, R_{6}
y R_{7} son como se han definido
anteriormente.
La composición según la invención puede contener
además otros polímeros adicionales. Como ejemplos de polímeros
adicionales se incluyen, entre otros, polímeros acrílicos, polímeros
vinílicos, poliuretanos, policarbonatos, poliésteres, resinas
alquídicas y polisiloxanos.
Las composiciones según la invención se pueden
incorporar en composiciones de revestimiento. La composición de
revestimiento puede contener, entre otros, los materiales descritos
más abajo. La composición de revestimiento se puede utilizar como
cualquier capa de un revestimiento, por ejemplo como una laca de
inmersión electroforética, imprimación, laca base, laca cubriente,
laca transparente y laminado.
En caso dado, en la composición de revestimiento
utilizada en la práctica de la presente invención se puede emplear
un disolvente. Aunque la composición utilizada según la invención se
puede emplear por ejemplo en forma de polvo, en gran medida sólido,
o como dispersión, con frecuencia es deseable que la composición se
encuentre en un estado básicamente líquido, lo que se puede lograr
mediante la utilización de un disolvente. Este disolvente debería
actuar como disolvente para los componentes de la composición. En
general, el disolvente puede ser cualquier disolvente orgánico y/o
agua. De acuerdo con una forma de realización preferente, el
disolvente es un disolvente orgánico polar. De forma especialmente
preferente, el disolvente es un disolvente alifático polar o un
disolvente aromático polar. De forma aún más preferente, el
disolvente es una cetona, un éster, un acetato, una amida aprótica,
un sulfóxido aprótico, una amina aprótica o una combinación de
cualesquiera de estos disolventes.
Como ejemplos de disolventes adecuados se
mencionan: metil etil cetona, metil isobutil cetona, acetato de
m-amilo, acetato de etilenglicol butil éter, acetato
de propilenglicol monometil éter, xileno,
N-metilpirrolidona, mezclas de hidrocarburos
aromáticos y combinaciones de estos disolventes. De acuerdo con otra
forma de realización preferente, el disolvente consiste en agua o
en una mezcla de agua con pequeñas cantidades de codisolventes.
La composición de revestimiento utilizada en la
práctica de la presente invención puede contener un catalizador
para acelerar la reacción de endurecimiento. Cuando para acelerar la
reacción de endurecimiento como endurecedores se utilizan
compuestos aminoplásticos, en particular melaminas monoméricas, se
puede utilizar por ejemplo un catalizador ácido fuerte. Entre este
tipo de catalizadores, que son muy conocidos en sí, se encuentran,
entre otros, los siguientes: ácido p-toluensulfónico, ácido
dinonilnaftalenodisulfónico, ácido dodecilbencenosulfónico, fosfato
ácido de fenilo, maleato de monobutilo, fosfato de butilo e
hidroxifosfato éster. Con frecuencia, los catalizadores ácidos
fuertes están bloqueados, por ejemplo con una amina. Otros
catalizadores adecuados para ser utilizados en la composición según
la invención son, entre otros, ácidos de Lewis, sales de zinc y
sales de estaño.
En una forma de realización preferente, el
disolvente está presente en la composición de revestimiento en una
cantidad de entre aproximadamente el 0,01 por ciento en peso y
aproximadamente el 99 por ciento en peso, preferiblemente entre
aproximadamente el 10 por ciento en peso y aproximadamente el 60 por
ciento en peso y de forma especialmente preferente entre
aproximadamente el 30 por ciento en peso y aproximadamente el 50
por ciento en
peso.
peso.
Las composiciones de revestimiento se puede
aplicar sobre un objeto/sustrato mediante diversos métodos bien
conocidos en sí. Éstos incluyen, por ejemplo, revestimiento por
pulverización, por inmersión, a rodillo, por cortina y similares.
Para las chapas de las carrocerías de automóviles, es preferente el
revestimiento por pulverización.
En la composición de revestimiento también se
pueden incorporar otros agentes adicionales, por ejemplo
reticulantes, agentes tensioactivos, materiales de carga,
estabilizantes, humectantes, dispersantes, adhesivos, absorbentes
UV, agentes fotoprotectores tipo HALS, etc. Un reticulante
preferente es una resina aminoplástica. Preferentemente, la resina
aminoplástica está basada en melamina o benzoguanamina. Las resinas
aminoplásticas preferentes son resinas de
melamina-formaldehído (incluyendo resinas de
melamina monoméricas o poliméricas y resinas de melamina parcial o
totalmente alquiladas) o resinas de
urea-formaldehído.
Aunque éstos aditivos son muy conocidos en sí,
para evitar que influyan negativamente en las propiedades del
revestimiento es necesario medir con precisión la cantidad a
utilizar de los mismos.
La composición de revestimiento según la
invención se utiliza preferentemente en una laca de alto brillo y/o
como la laca transparente de un revestimiento compuesto laca de
color + laca transparente. En el marco de la presente invención,
por "lacas de alto brillo" se entienden lacas que tienen un
brillo de 20º (ASTM D523-89) o una DOI (ASTM
E430-91) de como mínimo 80.
Cuando la composición de revestimiento según la
invención se utiliza como laca de alto brillo pigmentada, se le
puede añadir un agente colorante. Los ejemplos de agentes colorantes
incluyen, entre otros, cualquier compuesto orgánico o inorgánico o
material de color, material de carga, material en copos metálicos u
otros copos inorgánicos, por ejemplo copos de mica o aluminio, y
otros materiales similares de los habitualmente utilizados para
estos revestimientos de acuerdo con el estado actual de la técnica.
Los agentes colorantes y otros compuestos particulados insolubles,
por ejemplo los materiales de carga, se utilizan normalmente en la
composición en una cantidad de entre el 1% y el 100% con respecto al
peso total de los sólidos de los componentes ligantes (es decir,
una relación pigmento-ligante de 0,1 a 1).
Cuando la composición de revestimiento según la
invención se utiliza como la laca transparente en un revestimiento
compuesto laca de color + laca transparente, se puede emplear
cualquiera de una serie de tipos de composiciones de laca base
pigmentadas bien conocidos en sí. Como polímeros conocidos adecuados
para ser utilizados en composiciones de laca base se mencionan:
polímeros acrílicos, polímeros vinílicos, poliuretanos,
policarbonatos, poliésteres, alquidas y polisiloxanos. Los
polímeros preferentes incluyen polímeros acrílicos y poliuretanos.
De acuerdo con una forma de realización preferente de la invención,
la composición de la laca base también contiene un polímero
acrílico carbamato funcional. Los polímeros de laca base pueden ser
termoplásticos, pero preferentemente son reticulables y, en
consecuencia, contienen uno o más tipos de grupos funcionales
reticulables. Como ejemplos de grupos de este tipo se mencionan:
grupos hidroxilo, isocianato, amino, epóxido, acrilato, vinilo,
silano y acetoacetato. Estos grupos se pueden enmascarar o bloquear
de tal modo que sólo se desbloqueen y estén disponibles para la
reacción de reticulación bajo las condiciones de endurecimiento
deseadas, por regla general a temperaturas elevadas. Como grupos
funcionales reticulables son adecuados, entre otros, los grupos
hidroxilo, epóxido, ácido, anhídrido, silano y acetoacetato.
Los grupos funcionales reticulables preferentes
son grupos hidroxilo funcionales y grupos amino funcionales.
Los polímeros de laca base pueden ser
autorreticulables o pueden requerir un reticulante independiente que
sea reactivo con los grupos funcionales del polímero. Cuando el
polímero contiene por ejemplo grupos con funcionalidad hidroxilo,
el reticulante puede consistir en una resina aminoplástica,
isocianato e isocianatos bloqueados (incluyendo isocianuratos) y
también reticulantes con funcionalidad ácido o anhídrido.
Las composiciones de revestimiento aquí
descritas se someten preferentemente a las condiciones necesarias
para endurecer las capas de laca. Aunque se pueden utilizar diversos
métodos de endurecimiento, es preferente el endurecimiento térmico.
En general, para ello el objeto revestido se expone a temperaturas
elevadas, proporcionadas principalmente por fuentes de calor
radiantes. Las temperaturas de endurecimiento varían en función de
los grupos de bloqueo utilizados en cada caso en los reticulantes;
no obstante, en general oscilan entre 90ºC y 180ºC. Los primeros
compuestos de acuerdo con la presente invención se pueden endurecer
incluso a temperaturas de endurecimiento relativamente bajas. En
consecuencia, de acuerdo con una forma de realización preferente,
en caso de un sistema bloqueado catalizado por ácido, la temperatura
de endurecimiento oscila entre 115ºC y 150ºC y de forma
especialmente preferente entre 115ºC y 140ºC. En el caso de un
sistema no bloqueado catalizado por ácido, la temperatura de
endurecimiento oscila preferentemente entre 80ºC y 100ºC. El tiempo
de endurecimiento varía dependiendo de los componentes utilizados
en cada caso y de parámetros físicos tales como, por ejemplo, el
espesor de capa. No obstante, los tiempos de endurecimiento típicos
oscilan entre 15 y 60 minutos, en caso de sistemas bloqueados
catalizados por ácido preferentemente entre 15 y 25 minutos y en
caso de sistemas no bloqueados catalizados por ácido
preferentemente entre 10 y 20 minutos.
Las composiciones según la invención pueden
proporcionar revestimientos con propiedades mejoradas. El valor de
flexibilidad que se puede obtener, medido de acuerdo con el método
de ensayo de General Motors GM9503P, oscila entre aproximadamente 8
y aproximadamente 10. Además, el valor de corrosión que se puede
obtener, medido de acuerdo con el método de ensayo General Motors
World Specification GM W-3005, párrafo 5.15, oscila
entre aproximadamente 2 y aproximadamente 8 y preferentemente entre
aproximadamente 2 y aproximadamente 6.
La invención se explica más detalladamente
mediante los siguientes ejemplos. Los ejemplos son meramente
ilustrativos y no han de limitar en modo alguno la extensión de
protección de la invención en la forma descrita y reivindicada.
Todas las indicaciones sobre partes se refieren a partes en peso,
siempre que no se indique de otra manera.
En un reactor equipado con agitador, termopar y
conducto de alimentación de nitrógeno gas se cargaron 340,1 g de
carbamato de hidroxipropilo, 86,2 g de acetato de propilenglicol
monometil éter y 0,35 g de dilaurato de dibutilestaño, y se
calentaron a 60ºC. A continuación, se añadieron 307,6 g de
diisocianato de trimetilhexametileno en partes de 1/8 y se dejó que
reaccionaran. Finalmente se añadieron 13,3 g de isobutanol y 200,7 g
de acetato de propilenglicol monometil éter.
En un reactor equipado con agitador, termopar y
conducto de alimentación de nitrógeno gas se cargaron 194,6 g de
carbamato de hidroxipropilo, 118,1 g de
2-etil-1,3-hexanodiol,
65,6 g de acetato de propilenglicol monometil éter y 0,34 g de
dilaurato de dibutilestaño, y se calentaron a 60ºC. A continuación,
se añadieron 350,3 g de diisocianato de trimetilhexametileno en
partes de 1/8 y se dejó que reaccionaran. Finalmente se añadieron
13,1 g de isobutanol y 268,8 g de acetato de propilenglicol
monometil éter. La composición tenía una proporción de componentes
no volátiles de 66,5 a una viscosidad de 76,5 poise, medida con un
viscosímetro de cono-placa BROOKFIELD^{TM} a
25ºC. Esta composición tenía una proporción de componentes mayor de
no volátiles y era capaz de permanecer en solución en comparación
con la del Ejemplo comparativo 4.
\newpage
Ejemplo comparativo
3
En un reactor equipado con agitador, termopar y
conducto de alimentación de nitrógeno gas se cargaron 839,4 g de
carbamato de hidroxipropilo, 889,2 g de acetato de propilenglicol
monometil éter, 514,6 g de
2-etil-1,3-hexanodiol
y 1,25 g de dilaurato de dibutilestaño, y se calentaron a 60ºC. A
continuación, se añadieron sucesivamente 150 ml de
1,6-diisocianatohexano, 125 ml de
1,6-diisocianatohexano y el resto de 1.244,4 g de
1,6-diisocianatohexano. Entonces se añadieron 197 g
de acetato de propilenglicol monometil éter, 53,9 g de isobutanol y
342,7 g de isopropanol. La composición tenía una proporción de
componentes no volátiles del 64,4%. La composición era cristalina y
no se mantenía en solución. El producto de reacción no se mantenía
en solución ni siquiera añadiendo disolvente adicional.
Ejemplo comparativo
4
En un reactor equipado con agitador, termopar y
conducto de alimentación de nitrógeno gas se cargaron 49,4 partes
de metil etil cetona y, para eliminar la posible agua existente, se
calentaron a reflujo bajo atmósfera inerte. Después de enfriar el
reactor a 50ºC, se añadieron 21 partes de diisocianato de hexano y
0,0004 partes de dilaurato de dibutilestaño. La mezcla de reacción
se enfrió a 40ºC y se mezcló lentamente con 28,2 partes de
carbamato de hidroxipropilo. Durante esta adición se permitió que la
mezcla de reacción llegara a una temperatura de 75ºC debido a la
reacción exotérmica. La carga se mantuvo a 75ºC. Después de 45
minutos, el producto se separó de la solución por precipitación y
formó una masa sólida.
En un reactor equipado con agitador, termopar y
conducto de alimentación de nitrógeno gas se cargaron 49,4 partes
de metil etil cetona anhidra. A continuación, se añadieron al
reactor, a una temperatura de 49ºC, 23,7 partes de diisocianato de
trimetilhexano (una mezcla de diisocianato de
2,2,4-trimetilhexano y diisocianato de
2,4,4-trimetilhexano) y 0,0004 partes de dilaurato
de dibutilestaño. La mezcla de reacción se enfrió a 39ºC y se
mezcló con 25,5 partes de carbamato de hidroxipropilo. Durante la
adición, la temperatura aumentó a 73ºC. Una vez completada la
adición, la carga se calentó a 75ºC y se mantuvo a esa temperatura.
Después de 2 horas y 25 minutos a 75ºC no se había formado ningún
precipitado. A continuación, se añadieron 1,3 partes de alcohol
isobutílico para eliminar el isocianato que pudiera no haber
reaccionado y después se dejó que la mezcla se enfriara. La mezcla
de reacción seguía estando en solución al día siguiente.
Se ha de entender que la presente invención no
se limita a las formas de realización específicas arriba descritas,
sino que también incluye variaciones, modificaciones y formas de
realización equivalentes de acuerdo con las siguientes
reivindicaciones.
Claims (14)
1. Composición que incluye el producto de
reacción de
- a.
- un poliisocianato saturado asimétrico que no es cíclico ni aromático y que presenta como mínimo 3 átomos de carbono en el poliisocianato por cada grupo isocianato;
- b.
- un material consistente en
- i)
- un material de carbamato primario con como mínimo un grupo funcional reactivo frente a un isocianato y como mínimo un grupo carbamato primario o un grupo que se puede transformar en un grupo carbamato primario, y/o
- ii)
- un producto de reacción del material de carbamato primario y un agente prolongador;
y
- c.
- en caso dado un agente prolongador de cadena con una reactividad al menos bifuncional frente a un isocianato.
2. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque el material es una mezcla del material
de carbamato primario y el producto de reacción del material de
carbamato primario y el agente prolongador, y porque preferentemente
el material de carbamato primario está presente en la mezcla en una
cantidad de entre aproximadamente el 10 y aproximadamente el 90%
con respecto a los equivalentes de grupos carbamato.
3. Composición según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el material de carbamato primario es
asimétrico y/o es una mezcla de isómeros y/o donde el grupo
funcional del material de carbamato primario que es reactivo frente
a un isocianato es en un grupo hidroxilo, un grupo amino y/o un
grupo tiol, consistiendo el material de carbamato primario
preferentemente en un carbonato de glicerina de anillo abierto, un
producto de reacción de alcohol alílico y/o un carbamato de
hidroxialquilo, preferiblemente con la siguiente estructura:
\vskip1.000000\baselineskip
donde R_{1}, R_{2}, R_{3},
R_{4}, R_{5} y R_{6} representan, en cada caso
independientemente entre sí, H o
alquilo(C_{1}-C_{6}) y n es 0 o un número
entero positivo, y consistiendo el material de carbamato primario
de forma especialmente preferente en carbamato de hidroxietilo,
carbamato de hidroxipropilo y/o carbamato de
hidroxibutilo.
4. Composición según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizada porque el agente prolongador es
asimétrico o porque éste es una lactona y/o un ácido
hidroxicarboxílico, preferentemente
\varepsilon-caprolactona.
5. Composición según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizada porque en el producto de reacción entre
el material de carbamato primario y el agente prolongador están
unidos entre sí de 1 a 20, preferentemente de 1 a 3 y de forma
especialmente preferente 1 agente prolongador por material de
carbamato primario, con respecto al promedio de todas las moléculas
del producto de reacción.
6. Composición según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizada porque el poliisocianato saturado
asimétrico consiste en un poliisocianato de trimetilhexametileno o
1,8-diisocianato-4-(isocianatometil)octano
o un dímero de un poliisocianato, un trímero de un poliisocianato,
un homopolímero de un poliisocianato y/o un prepolímero de
poliuretano de un poliisocianato.
7. Composición según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizada porque el agente prolongador de cadena
es asimétrico y/o presenta dos grupos funcionales reactivos frente a
isocianato, o el grupo funcional del agente prolongador de cadena
que es reactivo frente a isocianato es hidroxilo, amina y/o tiol y
caracterizada porque el agente prolongador de cadena
presenta preferentemente dos grupos hidroxilo, y
caracterizada porque de forma especialmente preferente el
agente prolongador de cadena se selecciona de entre el grupo
consistente en
2-etil-1,3-hexanodiol,
2-metil-2,4-pentanodiol,
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
2,4-dietil-1,5-octanodiol,
1-hidroximetil-4-ciclohexanol,
1-amino-6-hexanol,
2-etil-3N-metil-1,3-hexanodiamina,
isómeros de estas sustancias, 1,6-hexanodiol,
1,10-decanodiol,
2-metil-1,6-hexanodiol,
3-metil-1,10-decanodiol
y mezclas de los mismos.
8. Composición según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizada porque el producto de reacción presenta
una T_{g} inferior o igual a aproximadamente 30ºC, o porque el
producto de reacción presenta un peso molecular promedio en número
de entre aproximadamente 464 y aproximadamente 4.000, o porque la
relación entre las estructuras uretano y las estructuras éster del
producto de reacción es como mínimo igual a 2:1 y preferentemente
igual a 4:1.
9. Composición según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizada porque el producto de reacción presenta
una de las siguientes estructuras:
- a.
- (material)-(poliisocianato)-(material).
- b.
- (material)-(poliisocianato saturado asimétrico)-(agente prolongador de cadena-poliisocianato saturado asimétrico)_{m}-(material), donde m representa un número entero como mínimo igual a 1 y está basado en el promedio de todos los productos de reacción,
siendo los grupos carbamato del
material los extremos terminales del producto de
reacción.
10. Composición según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque también incluye
un polímero de entre el grupo consistente en un polímero acrílico,
un polímero vinílico, un poliuretano, un policarbonato, un
poliéster, una resina alquídica y/o un polisiloxano.
11. Procedimiento para la preparación de una
composición según una de las reivindicaciones 1 a 10,
caracterizado porque se somete a reacción el poliisocianato
saturado asimétrico, el material y en caso dado el agente
prolongador de cadena, preferentemente porque
- a.
- el poliisocianato, el agente prolongador de cadena y el material se someten a reacción conjuntamente en una reacción,
- b.
- el poliisocianato se somete a reacción con el agente prolongador de cadena para obtener un producto de reacción A y después el producto de reacción A se somete a reacción con el material, o
- c.
- el material se somete a reacción con el poliisocianato para obtener un producto de reacción B y después el producto de reacción B se somete a reacción con el agente prolongador de cadena.
12. Composición de revestimiento que comprende
la composición según una de las reivindicaciones 1 a 10 y que
preferentemente además contiene un reticulante, un disolvente, un
catalizador, un agente tensioactivo, un material de carga, un
estabilizante, un humectante, un dispersante, un adhesivo, un
absorbente UV, un agente fotoprotector tipo HALS, un agente
colorante y/o un polímero adicional, de forma especialmente
preferente una composición de revestimiento en la que el
reticulante consiste en una resina aminoplástica.
13. Procedimiento que comprende la aplicación de
una composición de revestimiento según la reivindicación 12 sobre
un sustrato.
14. Revestimiento producido a partir de la
composición de revestimiento según la reivindicación 12,
preferentemente un revestimiento consistente en una imprimación,
una laca base, una laca cubriente, una laca transparente y/o un
laminado, presentando el revestimiento de forma especialmente
ventajosa un valor de flexibilidad, medido de acuerdo con General
Motors GM9503P, de entre aproximadamente 8 y aproximadamente 10, y/o
un valor de corrosión, medido de acuerdo con General Motors World
Specification GM W-3005, párrafo 5.15, de entre
aproximadamente 2 y aproximadamente 8.
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US5726246A (en) | 1992-10-23 | 1998-03-10 | Basf Corporation | Method for improving etch resistance in a coating utilizing carbamate-functional polymer composition |
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US5300328A (en) | 1992-10-23 | 1994-04-05 | Basf Corporation | Partially-defunctionalized aminoplast curing for polymer compositions |
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US5854385A (en) | 1995-10-06 | 1998-12-29 | Basf Corporation | Coating compositions with low molecular weight carbamate or urea component |
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US5770650A (en) | 1995-10-06 | 1998-06-23 | Basf Corporation | Curable compositions for coatings |
US5852136A (en) | 1996-07-01 | 1998-12-22 | Basf Corporation | Curable coating composition |
ES2110154T3 (es) | 1993-07-28 | 1998-02-01 | Basf Corp | Composicion de recubrimiento curable. |
US5744550A (en) | 1994-11-03 | 1998-04-28 | Basf Corporation | Curable coating compositions containing carbamate additives |
US5756213A (en) | 1995-10-06 | 1998-05-26 | Basf Corporation | Curable coating composition having carbonate-containing component |
US5726244A (en) | 1995-08-10 | 1998-03-10 | Basf Corporation | Aqueous coating compositions for environmental etch resistant coatings |
US6160058A (en) | 1993-07-28 | 2000-12-12 | Basf Corporation | Curable coating compositions containing blends of carbamate-functional compounds |
US6423788B1 (en) * | 1995-10-06 | 2002-07-23 | Basf Corporation | Curable coating composition |
US6084038A (en) | 1993-07-28 | 2000-07-04 | Basf Corporation | Curable coating compositions containing blends of carbamate-functional compounds |
US5659003A (en) | 1994-12-21 | 1997-08-19 | Basf Corporation | Polyurethane polymer or oligomer having carbamate groups, method for its preparation, and coating composition |
US5532061A (en) | 1994-12-21 | 1996-07-02 | Basf Corporation | Carbamate-functional polyester polymer or oligomer having pendant carbomate groups |
US5451656A (en) | 1994-12-21 | 1995-09-19 | Basf Corporation | Carbamate-functional polyester polymer or oligomer and coating composition |
US5508379A (en) | 1994-12-21 | 1996-04-16 | Basf Corporation | Carbamate-functional polyester polymer or oligomer and coating composition |
ATE245669T1 (de) | 1995-04-21 | 2003-08-15 | Basf Corp | Vernetzbare beschichtungszusammensetzung |
US6498266B1 (en) | 1995-10-06 | 2002-12-24 | Basf Corporation | Method of preparing a carbamate- or urea-functional compound |
US5770048A (en) * | 1995-08-24 | 1998-06-23 | Mainstream Engineering Corporation | Method for removal of acid from compressor oil |
US5766769A (en) | 1995-10-06 | 1998-06-16 | Basf Corporation | Curable composition for coatings |
CA2192231C (en) | 1995-12-20 | 2003-12-02 | Youssef Moussa | Coating composition |
US5665433A (en) * | 1995-12-20 | 1997-09-09 | Basf Corporation | Method for improving physical characteristics of cured container coatings subjected to steam processing |
US5693724A (en) | 1996-07-01 | 1997-12-02 | Basf Corporation | Low VOC curable coating composition utilizing carbamate-functional compound |
US5693723A (en) | 1996-07-01 | 1997-12-02 | Basf Corporation | Low voc curable coating composition utilizing carbamate-functional compound |
MX216655B (es) | 1996-09-25 | 2003-10-01 | Basf Corp | Composiciones de revestimiento, incluso compuestos de alcoximetilurea, que tienen buena durabilidad exterior. |
CA2229862A1 (en) | 1997-04-02 | 1998-10-02 | Christopher J. Bradford | Impact abrasion resistant coating compositions, method therefore and coated article |
US5866259A (en) | 1997-06-30 | 1999-02-02 | Basf Corporation | Primer coating compositions containing carbamate-functional acrylic polymers |
US5888655A (en) | 1997-06-30 | 1999-03-30 | Basf Corporation | Primer coating compositions containing carbamate-functional novolac resins |
US5907024A (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-25 | Basf Corporation | High solids thermosetting compositions with dual cure mechanism |
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JP2000260912A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の実装構造及び半導体装置の実装方法 |
US6303690B1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-10-16 | Basf Corporation | Cathodic electrocoat having a carbamate functional resin and a carbamate functional reactive additive |
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