ES2473595T3 - Dispersantes de pigmentos, métodos para preparación de composiciones de revestimiento, y composiciones de revestimiento. - Google Patents

Abstract

Una composición, que comprende un dispersante y al menos un material dispersado por el dispersante; en donde el dispersante comprende un polímero vinílico o acrílico de unidades de monómero polimerizadas que comprende (a) una o más unidades (a) del monómero de grupo de anclaje que tiene al menos una de una funcionalidad ionizable, una funcionalidad de hidrógeno activo, una funcionalidad que forma un enlace covalente con el material dispersado, o una combinación de los mismos, en donde la funcionalidad ionizable es diferente de un grupo de ácido carboxílico en el cual el carbono del carbonilo está separado del carbono etilénicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos y las unidades (a) de monómero del grupo ancla son diferentes de aquellos que tiene grupos polioxialquileno; y una de las unidades de monómero del grupo ancla es 1-(2-metacriloiloxietil)-2- imidazolidinona polimerizado; (b) 5% a 45% en peso de una o más unidades (b) de monómero estabilizador que comprenden al menos uno de un grupo de ácido carboxílico en el cual el carbono del carbonilo está separado del carbono etilénicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, un grupo polioxialquileno, un grupo gamma-hidroxi carbamato, un grupo beta-hidroxi carbamato, o una combinación de los mismos; y (c) hasta 50 por ciento en peso de unidades de monómero aromático

Description

Dispersantes de pigmentos, métodos para preparación de composiciones de revestimiento, y composiciones de revestimiento.

Campo de la invención

La invención se relaciona con dispersantes para pigmentos y otros materiales orgánicos e inorgánicos y a métodos de preparación de composiciones de revestimiento y otras composiciones con dispersantes.

Antecedentes de la invención

Se aplican generalmente en dos o más capas distintas, acabados de revestimiento, en particular los acabados de revestimiento exteriores en la industria del automóvil. Se pueden aplicar una o más capas de la composición de revestimiento de imprimaci�n primero al sustrato sin pintar, seguidas por una o más capas de capas protectoras. Los revestimientos de compuestos de capa transparente de capa base son particularmente útiles como capas protectoras para las cuales se desea un brillo excepcional, profundidad de color, claridad de imagen o efectos met�licos especiales. La capa de capa base contiene los colorantes que proveen el color para la capa protectora, mientras que la capa transparente provee un acabado liso, brillante. La industria del automóvil ha hecho uso extensivo de estos revestimientos para paneles de carrocerías de automóviles.

Los colorantes en composiciones de capa base del automóvil son típicamente uno o más pigmentos dispersos. La dispersi�n de pigmento en la composición debe lograr al menos dos objetivos. En primer lugar, el pigmento debe ser lo más completamente humedecido como sea posible para el desarrollo de color óptimo en la capa de revestimiento. En segundo lugar, el pigmento debe ser estabilizado frente a la sedimentación dura y reaglomeraci�n de las partículas de pigmento de modo que la composición de capa base tendr� una vida útil razonablemente larga. Muchos tipos de dispersantes se han sugerido para composiciones a base de solventes. Las opciones para las composiciones a base de agua han sido más limitadas, tal como el dispersante debe ser en s� mismo dispersable en agua. No obstante, composiciones de capa base a base de agua est�n en necesidad del mismo buen desarrollo de color y la estabilidad como composiciones de capa base a base de solventes. Un dispersante de pigmento útil en ambas composiciones a base de solventes y a base de agua sería simplificar la fabricación y el almacenamiento debido a que el mismo intermediario dispersante podría ser sintetizado y utilizado para hacer dispersiones de pigmento para bien sea composiciones a base de solventes o a base de agua.

Un proceso para el espesamiento con copol�meros de di�steres itac�nicos de poli(oxialquileno) alquilo se divulgan en la US-A- 4,663,385.

Esmaltes, incluidos cebadores, bc, cc tintados, esmaltes de un solo componente

Otros materiales y aditivos que no son en s� mismos solubles en agua o dispersables en agua, también se incorporan generalmente en composiciones de revestimiento.

Resumen de la invención

La invención provee un dispersante para pigmentos, resinas, pol�meros, partículas de revestimiento en polvo, y otros materiales orgánicos e inorgánicos para incorporación en una composición a base de solvente o a base de agua tal como una composición de recubrimiento, una composición de tinta, un sistema de pol�mero, una composición de acabado, un sellador, o un adhesivo o para incorporación en un sistema de pol�mero sólido. En una realización, la presente invención provee dispersiones de pigmentos que ofrecen excelente desarrollo de color en composiciones de revestimiento, particularmente para composiciones de revestimiento de capa base. En ciertas realizaciones, el dispersante se utiliza para dispersar otros materiales no volátiles tales como agentes de relleno, nanopart�culas, s�lica coloidal, resinas o pol�meros, agentes de curado, partículas de revestimiento en polvo, y/o aditivos en una composición de revestimiento. En ciertas realizaciones, la dispersi�n formada con el dispersante incluye más de un material disperso.

Una dispersi�n o emulsión (cuyos términos se utilizan aquí de forma intercambiable) de la invención comprende al menos un material dispersado por un vinilo dispersante o pol�mero acr�lico de unidades de mon�mero polimerizadas, en donde el vinilo dispersante o pol�mero acr�lico o unidades de mon�mero polimerizado comprenden:

(a) una o más unidades de mon�mero del grupo de ancla (A) que tiene una funcionalidad de hidrógeno ionizable o activo o una funcionalidad que forma un enlace covalente con el material dispersado, en donde la funcionalidad ionizable es diferente de un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono de carbonilo est� separado del más cercano carbono etil�nicamente insaturado por al menos cuatro átomos y las unidades de mon�mero del grupo de ancla (a) son diferentes de aquellos que tienen grupos polioxialquileno y una de las unidades de mon�mero del grupo de ancla es 1 - (2-metacriloiloxietil)-2-imidazolidinona polimerizado;

(b) 5% a 45% en peso de uno o más unidades de mon�mero estabilizador (B) que tienen un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, que tiene grupos polioxialquileno, que tiene grupos carbamato de gamma-hidroxi o carbamato de beta-hidroxi, y combinaciones de los mismos; y (c) hasta el 50 por ciento en peso de unidades de mon�mero aromático. El material disperso puede ser orgánico, inorgánico, y una combinación de éstos.

Una composición de a base de agua de la invención comprende una dispersi�n acuosa que tiene al menos un componente insoluble, tal como un pol�mero, resina, agente de curado, un pigmento, agente de relleno, nanopart�cula, o aditivo dispersado por el vinilo dispersante o pol�mero acr�lico de la invención.

La presente invención provee dispersiones de pigmentos que ofrecen mejoras en las áreas de propiedades ópticas, tales como excelente desarrollo del color en composiciones de revestimiento, particularmente para composiciones de revestimiento de capa base, o la mejora de la eficiencia de dispersi�n, tales como la reducción del tiempo de molienda o incremento de la carga de pigmento, o mejoras en la estabilidad. Una composición de revestimiento pigmentada de la invención comprende al menos un pigmento dispersado en el vinilo dispersante o pol�mero acr�lico de la invención. La composición puede ser a base de solvente, a base de agua, o un material sólido, tal como un revestimiento en polvo. En una realización particular, una composición de revestimiento pigmentada de la invención comprende al menos un pigmento dispersado en un pol�mero de vinilo o acr�lico, en donde el pol�mero de vinilo o acr�lico de unidades de mon�mero polimerizadas es polimerizada a partir de una mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturado que comprende: (a) uno o más mon�meros que tienen funcionalidad de hidrógeno activo y una de las unidades de mon�mero del grupo ancla es 1-(2-metacriloiloxietil)-2-imidazolidinona polimerizada, (b) al menos 5% en peso de uno o más mon�meros seleccionados del grupo que consiste de mon�meros que tienen un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, (met)acrilatos de w-metiloxi-polioxietileno, (met) acrilatos de w-metiloxi-poli (oxietileno-co-oxipropileno), y combinaciones de los mismos; (c) opcionalmente (met)acrilato de hidroxietilen etil urea; y (d) hasta 50 por ciento en peso de uno o más mon�meros seleccionados del grupo que consiste de mon�meros polimerizables aromáticos, en donde los mon�meros (b) y (c) combinados son de 5 a 45 por ciento en peso de la mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturado. La composición puede ser a base de solvente o a base de agua.

Una composición de capa base a base de agua de la invención comprende una dispersi�n acuosa que tiene al menos un pigmento dispersado por el vinilo dispersante o pol�mero acr�lico de la invención. En una realización particular, una composición de capa base a base de agua de la invención comprende una dispersi�n acuosa que tiene al menos un pigmento dispersado por un pol�mero de vinilo o acr�lico de unidades de mon�mero polimerizadas, en donde el pol�mero de vinilo o acr�lico de unidades de mon�mero polimerizadas se polimerizan a partir de una mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturados que comprenden: (a) uno o más mon�meros que tienen funcionalidad de hidrógeno activo y una de las unidades de mon�mero del grupo de ancla es 1-(2-metacriloiloxietil)2-imidazolidinona polimerizada; (b) al menos 5% en peso de uno o más mon�meros seleccionados del grupo que consiste en mon�meros que tienen un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, (met) acrilatos de w-metiloxipolioxietileno, y combinaciones de los mismos; (c) opcionalmente (met)acrilato de hidroxietilen etil urea; y (d) hasta 50 por ciento en peso de uno o más mon�meros seleccionados del grupo que consiste en mon�meros polimerizables aromáticos, en donde los mon�meros (b) y (c) combinadas son de 5 a 45 por ciento en peso de la mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturados. Preferiblemente, la composición de capa base a base de agua también comprende un pol�mero formador de película diferente del vinilo dispersante o pol�mero acr�lico que dispersa el pigmento, y preferiblemente un agente de entrecruzamiento, el cual puede ser dispersado por un vinilo dispersante o pol�mero acr�lico de acuerdo con la invención.

Las composiciones de la invención tienen una excelente estabilidad. Las composiciones de revestimiento pigmentadas de la invención exhiben excelente desarrollo del color, resistencia a la humedad, y la adhesión.

En un método, un material mezclado con el vinilo dispersante o el pol�mero acr�lico de la invención se dispersado en una composición a base de solvente o en una composición acuosa. El método comprende: preparar una mezcla del material y el vinilo dispersante o pol�mero acr�lico; y dispersar la mezcla en uno de: una composición acuosa, si es necesario ionizando cualesquiera grupos ionizables, o una composición a base de solvente.

Como se usa aquí, "(met)acrilato" se refiere tanto al compuesto de acrilato y metacrilato. "Acr�licos" o "pol�meros acr�licos" se refieren a copol�meros de vinilo, que incluyen al menos un mon�mero de (met)acrilato polimerizado. "Un" y "una" como se usa aquí indica que "al menos uno" del ítem est� presente; cuando sea posible, una pluralidad de tales �tems puede estar presente. "Alrededor de" tal como se aplica a los valores indica una ligera imprecisión en el valor (con alguna aproximación a la exactitud en el valor de, aproximadamente, o razonablemente cerca del valor, casi). Si la imprecisión provista por "alrededor de" no se entiende de otra manera en la técnica con este sentido común, entonces "alrededor de" como se usa aquí indica una posible variación de hasta el 5% en el valor.

Descripci�n detallada de las realizaciones preferidas

La siguiente descripción de la realización preferida es de naturaleza meramente ejemplar y de ninguna manera pretende limitar la invención, su aplicación, o usos.

Un material se dispersa o se emulsiona en una composición que tiene un medio líquido acuoso u orgánico utilizando el pol�mero dispersante de vinilo o acr�lico de la invención. “Dispersado” "Dispersiones”, como otras formas de la palabra "dispersar" se utilizan en esta divulgación para abarcar "emulsificado", "emulsiones", y otras, formas correspondientes de la palabra "emulsificar". Por conveniencia, el pol�mero de vinilo de dispersi�n ser� denominada de aquí en adelante como un pol�mero acr�lico, aunque se debe entender que en ciertas realizaciones el pol�mero de vinilo de dispersi�n no puede incluir cualesquiera unidades de mon�mero de (met)acrilato.

El pol�mero acr�lico de dispersi�n dispersa un material en una composición tal como una composición de recubrimiento, una composición de tinta, un sistema de pol�mero, un sistema de pol�mero sólido, una composición de acabado, un sellador, o un adhesivo. El material puede ser un sólido tal como un pigmento o agente de relleno o un líquido tal como una resina o pol�mero por debajo de su temperatura de transición vítrea. El material disperso puede ser orgánico o inorgánico. Ejemplos no limitantes de tales materiales que pueden ser dispersados incluyen pigmentos, agentes de relleno, nanopart�culas, pol�meros y resinas, partículas de recubrimiento en polvo, agentes de curado, s�lica coloidal, absorbentes de luz ultravioleta que incluyen absorbentes de la luz de amina impedidos, antioxidantes, catalizadores, y as� sucesivamente.

Ejemplos no limitantes de pigmentos y agentes de relleno que pueden ser dispersados incluyen cualesquiera compuestos orgánicos o inorgánicos o materiales de color. Ejemplos de clases adecuadas de pigmentos orgánicos que se pueden utilizar incluyen, sin limitación, pigmentos azo metalizados y no metalizados, pigmentos de azometina, pigmentos de metina, pigmentos de antraquinona, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de perinona, pigmentos de perileno, pigmentos de dicetopirrolopirrol, pigmentos de tio�ndigo, pigmentos de iminoisoindolina, pigmentos de iminoisoindolinona, pigmentos de quinacridona tales como rojos y violetas de quinacridona, pigmentos de flavantrona, pigmentos de indantrona, pigmentos de antrapirimidina, pigmentos de carbazol, amarillos de monoarilida y diarilida, , amarillos de bencimidazolona, naranja de toluilo, naranja de naftol y pigmentos de quinoftalona. Ejemplos de pigmentos inorgánicos adecuados incluyen, sin limitación, pigmentos de óxido de metal tales como di�xido de titanio, óxidos de hierro incluyendo óxido de hierro rojo, óxido de hierro negro y óxido de hierro marrón, y verde de óxido de cromo; negro de carbono; vanadato de bismuto; ferrocianuro f�rrico (azul de Prusia); ultramarino; cromato de plomo; y as� sucesivamente. Ejemplos de agentes de relleno adecuados incluyen, sin limitación, baritas, talco y carbonato de calcio

Ejemplos no limitantes de nanopart�culas que pueden ser dispersadas incluyen s�lica coloidal, arcilla de bentonita, nanotubos de carbono, óxidos inorgánicos, y pigmentos transparentes.

Ejemplos no limitantes de pol�meros, resinas y agentes de curado que pueden ser dispersados incluyen poli�steres, poliuretanos, otros pol�meros acr�licos, policarbonatos, poli�teres, aminoplastos y poliisocianatos monom�ricos, oligom�ricos y polim�ricos, y combinaciones de éstos. En general, los materiales termofijables (tales como para composiciones de recubrimiento curables) incluir� una pluralidad de grupos entrecruzables.

Un número de aditivos tales como absorbentes de luz ultravioleta incluyendo absorbentes de luz de amina con impedimento, antioxidantes, catalizadores, y as� sucesivamente pueden ser dispersados utilizando la dispersi�n de pol�mero acr�lico. Es particularmente beneficioso para dispersar de esta manera tales aditivos que son insolubles o ligeramente solubles en una composición.

Part�culas de revestimiento en polvo también se pueden dispersar utilizando el pol�mero acr�lico de dispersi�n. Partículas de revestimiento en polvo se pueden manufacturar, por ejemplos, mediante la mezcla de masa fundida ingredientes formadores de película que son normalmente sólidos a temperatura ambiente, junto con los aditivos deseados, pigmentos, y otros materiales de recubrimiento. El recubrimiento en polvo es mezclado en estado fundido, por ejemplo, en una extrusora, luego el material extrudido se enfría hasta solidificarlo, entonces se pulveriza o se muele o molido para una distribución de tamaño de partícula deseada. Ejemplos de recubrimientos en polvo se describen en las Patentes de los Estados Unidos 6,710,103 (Norris et al.), 6,669,984 (Anchor et al.), 6,599,993 (Norris et al.), 5,552,487 (Clark et al.), 5,536,785 (Foukes et al.), y 5,508,349 (Clark et al.). Las partículas de recubrimiento en polvo se pueden dispersar en un medio acuoso con el pol�mero acr�lico de dispersi�n para formar una suspensión en polvo, por ejemplo mediante la mezcla de partículas de recubrimiento en polvo de un primer tamaño medio de partícula, el acr�lico dispersante, y un medio acuoso, luego moliendo o triturando la mezcla para reducir el tamaño medio de partícula de las partículas de recubrimiento en polvo a un segundo tamaño medio de partícula más pequeño, al mismo tiempo efectuando una dispersi�n de partículas de recubrimiento en polvo en el medio acuoso, la dispersi�n estabilizada por el pol�mero acr�lico de dispersi�n. Se hace referencia a suspensiones de recubrimiento en polvo y métodos de formación de ellos en las Patentes de los Estados Unidos 6,812,316 (Ohrbom et al.), 6,391,969 (Harris et al.), y 6,360,974 (Sacharski et al.), las cuales contienen detalles adicionales sobre composiciones de suspensiones en polvo y métodos de preparación.

En una realización, la composición de recubrimiento incluye al menos un pigmento dispersado en el pol�mero acr�lico de dispersi�n.

El pol�mero acr�lico de dispersi�n comprende uno o más tipos de unidades de mon�mero (a) tiene grupos de anclaje que se asocian con el material dispersado, uno o más tipos de unidades de mon�mero (b) que tiene grupos estabilizadores que estabilizan el material dispersado en el medio de dispersi�n, y, opcionalmente, unidades de mon�mero aromático.

Ejemplos de mon�meros etil�nicamente insaturados adecuados que se pueden usar para proveer los grupos de anclaje de unidades de mon�mero (a) incluyen, sin limitación, mon�meros ácidos tales como ácido acr�lico, ácido metacr�lico, ácido etacr�lico, ácido crot�nico, ácido maleico y sus mono�steres, ácido fum�rico y sus mono�steres, ácido itac�nico y sus mono�steres, ácido vinilbenzoico (todos los isómeros), ácido alfa-metilvinilbenzoico (todos los isómeros), ácido p-vinilbencenosulf�nico o ácidos p-vinilbencenofosf�nico o sus ésteres parciales o mono (met)acriloiloxietil maleato, succinato o ftalato; mon�meros de amino, tales como (met)acrilato de t-butilaminoetilo, (met)acrilato de dimetilaminoetilo, (met)acrilato de dietilaminoetilo, N,N-dimetilaminopropil acrilamida, N,Ndietilamino-alfa-metilestireno (todos los isómeros), N,N-dietilaminoestireno (todos los isómeros), alilamina, crotilamina, (met)acrilato de glicidilo u otros mon�meros etil�nicamente insaturados que contienen glicidilo en el que el grupo glicidilo se hace reaccionar antes, durante,

o después de la polimerizaci�n con monoaminas, tales como (sin limitación) ciclohexilamina, amino�cidos, mon�meros etil�nicamente insaturados con funcionalidad hidroxilo tales como (met)acrilato de hidroxietilo, (met)acrilato de hidroxipropilo, y (met)acrilato de hidroxibutilo, y ésteres de caprolactona �psilon y (met)acrilatos de hidroxialquilo tales como el mon�mero Tone 100M disponible comercialmente (de Dow Chemical), acrilamida, metacrilamida, (meta)acrilatos de alquil carbamato, (meta)acrilatos de carbamiloxialquilo, tales como metacrilato de 2-carbamiloxietilo and acrilato de 4-carbamiloxibutilo, mon�meros con funcionalidad alcoxisilano o silanol tales como trietoxisilano, mon�meros etil�nicamente insaturados que tienen urea o grupos hidrazida tales como (met)acrilato de hidroxietilen etil urea, y combinaciones adecuadas (por ejemplo, combinaciones que no conducen a la gelificaci�n) de tales mon�meros. Se prefieren funcionalidades de hidroxilo y carbamato. El pol�mero acr�lico tiene preferiblemente un grupo de hidrógeno activo de peso equivalente desde 400 a 2000, más preferiblemente de 400 a 1000.

Ejemplos no limitantes de mon�meros polimerizables por adición que se pueden utilizar para proveer unidades de mon�mero (b) que tienen grupos de estabilizaci�n son aquellos que tienen un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos incluyendo olig�meros de ácido (met)acr�lico, particularmente acrilato de �-carboxietilo, y los productos de reacción de (met)acrilatos de hidroxialquilo (por ejemplo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo) con anh�dridos de ácido carbox�licos cíclicos (por ejemplo, anh�drido succ�nico, anh�drido isoft�lico), tales como hexahidroftalato de monometacriloiloxetilo; aquellos que tienen cadenas de éter tales como (meta)acrilatos de wmetiloxi-polioxietileno, (meta)acrilatos de w-metiloxi-poli(oxietileno-co-oxipropileno), (meta)acrilatos de w-metiloxipolioxietileno, (meta)acrilatos de w-metiloxi-poli(oxietileno-co-oxipropileno), (meta)acrilatos de w-aminopolioxietileno, (meta)acrilatos de w-amino-poli(oxietileno-co-oxipropileno), productos de reacción con funcionalidad de ácido de (met)acrilatos de w-metiloxi-polioxietileno, (met)acrilatos de w-metiloxi-poli(oxietileno-co-oxipropileno), (met)acrilatos de w-hidroxi-polioxietileno, y (met)acrilatos de w-hidroxi-poli(oxietileno-co-oxipropileno) con anh�dridos cíclicos, (met)acrilatos beta-y gamma-carbamiloxihidroxialquilo tales como metacrilato de 2-carbamiloxi-3hidroxipropilo y metacrilato de 3-carbamiloxi-2-hidroxipropilo.

Ejemplos preferidos de mon�meros etil�nicamente insaturados que proveen unidades (b) de mon�mero incluyen acrilato de �-carboxietilo, hexahidroftalato de monometacriloiloxietilo, (met)acrilatos de w-metiloxi-polioxietileno y (met)acrilatos de w-metiloxi-poli(oxietileno-co-oxipropileno) que tienen pesos moleculares de al menos 750, más preferiblemente al menos 1000, y aquellos que tienen pesos moleculares de hasta 4500, más preferiblemente hasta 3000, y todavía más preferiblemente hasta 2500. La mezcla de mon�mero etil�nicamente insaturado utilizado para preparar el pol�mero acr�lico dispersante incluye preferiblemente uno o más mon�meros que tienen un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos en una cantidad suficiente para que el acr�lico pol�mero tenga un peso equivalente de ácido de 800 o más gramos por equivalente, más preferiblemente un peso equivalente de 2000 o menos y desde 1000 o más gramos por equivalente. La mezcla de mon�mero etil�nicamente insaturado utilizado para preparar el pol�mero acr�lico de dispersi�n incluye, preferiblemente, hasta 20 por ciento en peso de uno o más (met) acrilatos de wmetiloxi-polioxietileno, más preferiblemente hasta 15% en peso de uno o más (met)acrilatos de w-metiloxipolioxietileno, y también preferiblemente al menos 5% en peso del uno o más (met)acrilatos de w-metiloxipolioxietileno. En el caso de formar una dispersi�n acuosa, una cantidad suficiente de las unidades de mon�mero estabilizadores se incorporan en el pol�mero acr�lico de dispersi�n de manera que el pol�mero es dispersable en agua o soluble en agua. Por otro lado, es ventajoso no incorporar un exceso de tales grupos sobre la cantidad suficiente para hacer el pol�mero soluble en agua o dispersable en agua para evitar la reducción de la resistencia al agua de los recubrimientos, películas adhesivas, tinta, sellos, y otros productos hechos con las composiciones de la invención. En general, las unidades de mon�mero estabilizadoras se pueden incluir en cantidades de 9 a 200

meq/100 g de pol�mero acr�lico de dispersi�n, en cierta realización en cantidades de 20 a 150 meq/100 g de pol�mero acr�lico de dispersi�n, y en cierta realización en cantidades de 30 a 100 meq/100 g de pol�mero acr�lico de dispersi�n.

Ejemplos no limitantes de mon�meros polimerizables por adición que se pueden utilizar para proveer una unidad de mon�mero aromático incluyen hidrocarburos vinilarom�ticos tales como estireno, viniltolueno, difeniletileno y alfaalquilestirenos, tales como alfa-metilestireno.

El pol�mero acr�lico dispersante incluye al menos 5% en peso, preferiblemente de 5% a 45% en peso, de una o más unidades de mon�mero estabilizadoras (b)

En ciertas realizaciones, el pol�mero acr�lico es polimerizado a partir de una mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturado que comprende: (a) uno o más mon�meros que tienen la funcionalidad de hidrógeno activo; (b) al menos 5% en peso de uno o más mon�meros seleccionados del grupo que consiste de mon�meros que tienen un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, (met)acrilatos de w-metiloxi-polioxietileno, (met)acrilatos de w-metiloxipoli(oxietileno-co-oxiropileno), y combinaciones de los mismos; opcionalmente (met) acrilato hidroxietilen etil urea en combinación con los mon�meros tipo (b) mencionados anteriormente; y (c) hasta 50 por ciento en peso de uno o más mon�meros seleccionados del grupo que consiste de mon�meros polimerizables aromáticos, en donde los mon�meros (b) que tienen un grupo de ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, que tiene grupos de poli�ter, y combinaciones de los mismos y el (met) acrilato hidroxietilen etil urea opcional combinado son de 5 a 45 por cientoen peso de la mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturados. ácidos no extendidos, es decir, ácidos de vinilo polimerizables que tienen menos de 4 átomos de entre el grupo de vinilo y el grupo ácido carbox�lico, se pueden utilizar en combinación con los mon�meros (b) que tienen grupos de ácido carbox�lico, proveen los mon�meros (b) que tienen grupos de ácido carbox�lico son al menos 5% en peso de la mezcla de mon�meros utilizada para preparar el copol�mero. Hasta 50% en peso del mon�mero con funcionalidad de ácido total puede ser el ácido no extendido, preferiblemente menos de 25% en peso, más preferiblemente menos de 10% en peso. Opcionalmente, la mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturados utilizada para preparar el pol�mero acr�lico de dispersi�n incluye metacrilato hidroxietilen etil urea y/o acrilato de hidroxietilen etil urea. La mezcla de mon�mero etil�nicamente insaturado utilizado para preparar el pol�mero acr�lico de dispersi�n incluye preferiblemente hasta 10 por ciento en peso, más preferiblemente hasta el 7% en peso de (met)acrilato de hidroxietilen etil urea, y también incluye preferiblemente al menos 1% en peso, más preferiblemente al menos 2% en peso, y aún más preferiblemente al menos 3% en peso de (met)acrilato de hidroxietilen etil urea.

Juntos, los mon�meros estabilizadores (b) seleccionados del grupo que consiste de mon�meros polimerizables adicionales que tienen un grupo de ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, mon�meros polimerizables por adición que tienen grupos de polioxialquileno, mon�meros polimerizables por adición que tiene carbamato gamma-hidroxi o grupos carbamato beta-hidroxi, y combinaciones de los mismos y el mon�mero (met)acrilato hidroxietilen etil urea comprenden al menos 5 por ciento en peso, más preferiblemente al menos 15 por ciento en peso de la mezcla de mon�meros polimerizados etil�nicamente insaturados para formar el pol�mero acr�lico. También se prefiere que juntos los mon�meros estabilizante (b) mon�meros polimerizables adicionales que tienen un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, mon�meros polimerizables por adición que tienen grupos de polioxialquileno, mon�meros polimerizables por adición que tienen grupos carbamato de gammahidroxi o grupos carbamato beta-hidroxi, y combinaciones de los mismos, y el mon�mero (met)acrilato de hidroxietilen etil urea comprende hasta 45 por ciento en peso, más preferiblemente hasta 35 por ciento en peso de la mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturados polimerizados para formar el pol�mero acr�lico.

La mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturados polimerizados para formar el pol�mero acr�lico incluye preferiblemente uno o más mon�meros aromáticos polimerizables. Ejemplos adecuados de mon�meros polimerizables aromáticos incluyen, sin limitación, estireno, a-metil estireno, vinil tolueno, tert-butil estireno, y combinaciones de éstos. La mezcla de mon�mero etil�nicamente insaturado utilizado para preparar el pol�mero acr�lico de dispersi�n incluye preferiblemente al menos 5 por ciento, más preferiblemente al menos 15 por ciento en peso de uno o más mon�meros aromáticos polimerizables. La mezcla de mon�mero etil�nicamente insaturado utilizado para preparar el pol�mero acr�lico de dispersi�n incluye hasta 50 por ciento, preferiblemente hasta 30 por ciento, y más preferiblemente hasta 25 por ciento en peso de uno o más mon�meros aromáticos polimerizables.

La mezcla de mon�meros etil�nicamente insaturados puede incluir otros mon�meros polimerizables, tales como, por ejemplo y sin limitación, ésteres de ácidos monocarbox�licos a, -etil�nicamente insaturados que contienen de 3 a 5 átomos de carbono, tales como ácidos acr�lico, metacr�lico, y crot�nicos; mono-y di-ésteres de ácidos dicarbox�licos a, -etil�nicamente insaturados que contienen de 4 a 6 átomos de carbono; vinil ésteres, vinil �teres, vinil cetonas y compuestos de vinilo alif�ticos heteroc�clicos. Ejemplos representativos de ésteres adecuados de ácidos acr�lico, metacr�lico, y crot�nico incluyen, sin limitación, aquellos ésteres de reacción con alcoholes alif�ticos saturados que

contienen 1 a 20 átomos de carbono, tales como metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, tert-butilo, hexilo, 2-etil-hexilo, dodecilo, ciclohexilo, ciclohexilo sustituido con alquil, ciclohexilo sustituido con alcanol, tales como 2tert-butilo y ciclohexilo 4-tert-butilo, 4-ciclohexil-1-butilo, y 3,3,5,5,-tetrametilo ciclohexilo; isobornilo, laurilo, y estearilo acrilatos, metacrilatos, y crotonatos. Ejemplos representativos de otros mon�meros polimerizables etil�nicamente insaturados incluyen, sin limitación, compuestos tales como fum�rico, maleico, itac�nico, y mono�steres y di�steres con alcoholes tales como metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, y tertbutanol. Ejemplos representativos de mon�meros de vinilo copolimerizables incluyen, sin limitación, compuestos tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, vinil �teres tales como vinil etil éter, haluros de vinilo y vinilideno, vinil etil cetona, y 2-vinil pirrolidona.

El pol�mero acr�lico se prepara de acuerdo con métodos usuales, tales como por polimerizaci�n en volumen o en solución. En algunas aplicaciones, puede ser preferido para el pol�mero acr�lico que tenga un peso molecular promedio en peso desde 8,000 a 70,000. Los pesos moleculares promedio pueden ser determinados por cromatograf�a de permeaci�n en gel utilizando estándares de poliestireno. Las temperaturas de transición vítrea pueden variar ampliamente, dependiendo de la aplicación para la cual se hizo la composición. Una temperatura de transición vítrea teórica se puede calcular por la bien conocida ecuación de Fox, y las temperaturas reales de transición vítrea se pueden medir mediante técnicas térmicas estándar, tales como calorimetría diferencial de barrido. En general, las temperaturas de transición vítrea teóricas pueden ser desde -30 hasta 180�C, mientras que en algunas aplicaciones rangos más estrechos, tales como desde 0 hasta 120�C pueden ofrecer mejores propiedades.

Despu�s de la polimerizaci�n, cualquier funcionalidad ácida puede ser salinizada, preferiblemente con un álcali o base, preferiblemente una amina, incluso más preferiblemente una amina terciaria. Ejemplos de materiales de salinizaci�n adecuados incluyen, sin limitación, amoniaco, sales de amonio tales como carbonato de amonio o hidrógeno carbonato de amonio, monoetanolamina, etilamina, dimetilamina, trietilamina, dietilamina, trietilamina, propilamina, dipropilamina, isopropilamina, diisopropilamina, trietanolamina, butilamina, dibutilamina, 2etilhexilamina, etilendiamina propilendiamina, etiletanolamina, dimetiletanolamina, dietiletanolamina, 2-amino-2metilpropanol, dietilanilina, trifenilamina, y morfolina. Materiales de salinizaci�n preferidos incluyen 2-amino-2metilpropanol y dimetiletanolamina. Cualquier funcionalidad amino puede estar salinizada con un ácido, ejemplos no limitantes de los cuales son ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosf�rico, ácido f�rmico, ácido acético, ácido l�ctico, ácido dimetilolpropi�nico o ácido cítrico.

Los pol�meros acr�licos se pueden preparar como soluciones en un medio solvente orgánico. Para las composiciones de revestimiento acuosas, el solvente o solventes orgánicos se seleccionan preferiblemente a partir de solventes orgánicos miscibles en agua o solubles en agua, y después de la polimerizaci�n los pol�meros acr�licos se dispersan en agua. Después de la dispersi�n en agua, el solvente orgánico puede destilarse de la dispersi�n o emulsión acuosa.

Los pol�meros acr�licos también se pueden preparar por polimerizaci�n en emulsión. Preferiblemente, se utiliza un surfactante no iónico o ani�nico para la polimerizaci�n en emulsión. Los surfactantes adecuados incluyen, sin limitación, polioxietilenenonilfenil �teres, ésteres de ácido sulfúrico de polioxietilenealquilalil éter, amino y sales alcalinas de ácido dodecilbencenosulf�nico tal como la sal de dimetiletanolamina del ácido dodecilbencenosulf�nico y ácido dodecilbencenosulf�nico de sodio, y dioctilsulfosuccinato de sodio.

La polimerizaci�n puede llevarse a cabo por polimerizaci�n de radicales libres. La fuente de radicales libres se suministra típicamente mediante un iniciador r�dox o por un peróxido orgánico o compuesto azo. Iniciadores útiles incluyen, sin limitación, peroxidisulfato de amonio, peroxidisulfato de potasio, metabisulfito de sodio, peróxido de hidrógeno, hidroper�xido de t-butilo, peróxido de dilaurilo, peroxibenzoato de t-butilo, 2,2 '-azobis (isobutironitrilo), e iniciadores r�dox tales como peroxidisulfato de amonio y metabisulfito de sodio con sulfato de amonio ferroso. Opcionalmente, se puede utilizar un agente de transferencia de cadena. Agentes de transferencia de cadena t�picos incluyen mercaptanos tales como octil mercaptano, n- o ter-dodecil mercaptano, ácido tiosalic�lico, ácido mercaptoac�tico y mercaptoetanol; compuestos halogenados; y alfa-metil estireno dim�rico. La polimerizaci�n también puede llevarse a cabo por polimerizaci�n ani�nica, polimerizaci�n cati�nica, polimerizaci�n radical controlada, y otras técnicas de polimerizaci�n por adición.

En realizaciones de revestimiento pigmentadas, el pigmento o pigmentos de color se dispersan en el pol�mero acr�lico de acuerdo con métodos conocidos. En general, el pigmento seco y el pol�mero acr�lico se ponen en contacto bajo un corte alto suficiente para romper los aglomerados de pigmento para las partículas de pigmento primarias y para humedecer la superficie de las partículas de pigmento. La ruptura de los aglomerados y la humectación de las partículas de pigmento primarias son importantes para la estabilidad del pigmento y el desarrollo del color. Todos los pigmentos pueden dispersarse juntos en el pol�mero acr�lico o pueden hacerse dispersiones de pigmentos separadas para uno o más pigmentos que son entonces combinados en la composición de revestimiento.

La composición de revestimiento puede incluir también agentes de relleno y/o materiales met�licos u otras hojuelas inorgánicas tales como pigmentos en hojuelas de mica perlescente o pigmentos en hojuelas met�licas tales hojuelas

de aluminio. Colores de capa base met�licas se producen utilizando uno o más pigmentos en hojuelas especiales. Los colores met�licos se definen generalmente como colores que tienen efectos de apariencia de gonio. Por ejemplo, la American Society of Testing Methods (ASTM) documento F284 define met�lico como " pertinente a la apariencia de un material de apariencia de gonio que contiene hojuelas met�licas”. Colores de la capa base met�licos pueden ser producidos utilizando pigmentos en hojuelas met�licos como pigmentos en hojuelas de aluminio, pigmentos en hojuelas de cobre, pigmentos en hojuelas de zinc, pigmentos en hojuelas de acero inoxidable, y pigmentos en hojuelas de bronce y/o utilizando pigmentos en hojuelas perlescentes incluyendo micas tratadas como titanio pigmentos de mica recubiertas de di�xido y pigmentos de mica recubiertos de óxido de hierro para dar a los revestimientos una apariencia diferente cuando se ve de diferentes ángulos. A diferencia de los pigmentos de color sólido, los pigmentos en hojuelas no se aglomeran y no se muelen bajo corte alto debido a que el corte alto romper� o doblar� las hojuelas o su morfología cristalina, disminuyendo o destruyendo los efectos de apariencia de gonio. Los pigmentos en hojuelas pueden dispersarse con el pol�mero acr�lico, pero también pueden dispersarse con el agente de entrecruzamiento u otra resina o pol�mero formador de película, por agitaci�n en corte bajo.

Cuando la composición de revestimiento es una composición de la capa base, típicamente tiene un pigmento a una relación enlazante de 0.04 a 1.5, dependiendo de los pigmentos utilizados.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención preferiblemente también incluyen un pol�mero o resina formadora de película diferente del pol�mero acr�lico de dispersi�n. Ejemplos adecuados de tales pol�meros y resinas formadoras de película incluyen, sin limitación, pol�meros acr�licos, poli�steres, poliuretanos, y poliuretanos modificados tales como copol�meros de injerto. Los pol�meros y resinas formadoras de película generalmente tienen grupos reactivos, tales como grupos de hidrógeno activo, en particular grupos hidroxilo. En cierta realización, los materiales formadores de película comprenden una resina o pol�mero que tiene grupos reactivos y un agente de entrecruzamiento que reacciona con aquellos grupos reactivos para formar una película termofija o entrecruzada. La película de materiales formadores también puede comprender materiales curables con radiación act�nica.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención incluyen preferiblemente un componente de entrecruzamiento, que puede ser dispersado por el pol�mero acr�lico de dispersi�n. El componente de entrecruzamiento incluye uno o más reactivos de entrecruzamiento con funcionalidad de hidrógeno activo. Ejemplos de reactivos entrecruzantes con funcionalidad de hidrógeno activo incluyen, sin limitación, materiales que tienen aminas activadas, grupos ep�xido, grupos silanol, ésteres de sililo, amidas, grupos metilol activo o metilalcoxi, incluyendo resinas aminopl�sticas o aductos de fenol/formaldeh�do; agentes de curado de poliisocianato bloqueado; triazinas tris (alcoxi carbonilamino) (disponibles de Cytec Industries bajo el nombre de TACT); y combinaciones de los mismos. Resinas aminopl�sticas adecuadas son condensados de amina/aldeh�do activado, preferiblemente al menos parcialmente eterificados, y lo más preferiblemente totalmente eterificados. Las aminas activadas útiles para la condensación con aldeh�dos incluyen, sin limitación, aminas aromáticas, ureas y carbamatos, Melamina, carbamatos, y la urea son aminas preferentes, pero otras triazinas, triazoles, diazinas, guanidinas, o guanaminas también se pueden utilizar para preparar los agentes de entrecruzamiento de resinas aminopl�sticas de amino/aldeh�do alquiladas. Las resinas aminopl�sticas son preferiblemente condensados de amina/formaldeh�do, aunque se pueden utilizar otros aldeh�dos, tales como acetaldeh�do, crotonaldeh�do, y benzaldeh�do. Ejemplos no limitantes de resinas aminopl�sticas preferidas incluyen resinas de formaldeh�do de melamina monom�ricas o polim�ricas, incluyendo resinas de melamina que son parcial o totalmente alquiladas utilizando alcoholes que tienen preferiblemente de uno a seis, más preferiblemente uno a cuatro, átomos de carbono, tales como melamina hexametoxi metilada; resinas de urea-formaldeh�do, incluyendo metilol ureas y siloxi ureas tales como resina de urea formaldeh�do butilado, benzoguaniminas alquiladas, guanil ureas, guanidinas, biguanidinas, poliguanidinas, y similares. Se prefieren particularmente resinas monom�ricas de melamina formaldeh�do. Las resinas de formaldeh�do de melamina alquiladas preferidas son miscible en agua o solubles en agua. Ejemplos de poliisocianatos bloqueados incluyen isocianuratos de diisocianato de tolueno, diisocianato de isoforona, y diisocianato de hexametileno bloqueado con un agente bloqueador tal como un alcohol, una oxima, o una amina secundaria tal como pirazol o pirazol sustituido.

El componente de entrecruzamiento es preferiblemente de 2% en peso a 40% en peso, y más preferiblemente de 15% en peso a 35% en peso, y particularmente de manera preferible de 20% a 30% en peso de los pesos de no volátiles combinados de los materiales formadores de película.

Las composiciones de revestimiento pueden incluir uno o más catalizadores. El tipo de catalizador depende de la composición del componente de entrecruzamiento particular utilizado. Los catalizadores útiles incluyen, sin limitación, catalizadores ácidos bloqueados, tales como ácido para-tolueno sulf�nico, ácido dodecilbenceno sulf�nico, y ácido dinonilnaftileno disulf�nico bloqueados con aminas; ácido fenil fosfato, monobutil maleato y butil fosfato, hidroxi fosfato éster; ácidos de Lewis, sales de zinc y sales de estaño, incluyendo dilaurato de dibutil estaño y óxido de dibutil estaño.

Las composiciones pueden ser a base de solvente o a base de agua. Solventes adecuados para composiciones a base de solventes incluyen, sin limitación, ésteres, alcoholes, y solventes aromáticos sustituidos. Composiciones a

base de agua pueden incluir, además de agua, cosolventes orgánicos, tales como, sin limitación, alquil �teres de propileno y etil�n glicol y d�meros de los mismos. En ciertas realizaciones, el pol�mero acr�lico de dispersi�n es capaz de dispersar material, bien sea en una composición a base de solventes o una base de agua. En ciertos casos, una funcionalidad ionizable, tal como la funcionalidad carboxilo o la funcionalidad amino, del pol�mero acr�lico dispersante se ioniza cuando se forma una composición acuosa y no se ioniza cuando se forma una composición no acuosa o a base de solventes.

En otras realizaciones, el pol�mero de dispersi�n dispersa un material en un material orgánico, por ejemplo, un pol�mero o fusión de resina, que después puede ser moldeada o conformada en un artículo sólido. En tal caso, el pol�mero de dispersi�n puede mejorar las propiedades físicas del material orgánico.

Otros materiales convencionales, tales como control de flujo o agentes de control de reolog�a, antioxidantes, absorbentes de luz de aminas impedidas, y otros aditivos de revestimiento convencionales pueden agregarse a las composiciones. En términos del método de la aplicación de los materiales de revestimiento de la invención no tiene características especiales pero en cambio puede tener lugar por cualquier método de aplicación habitual, tal como aspersión, rasqueta, aplicación con brocha, revestimiento por flujo, inmersión, goteo o rodillo, por ejemplo. Se da preferencia al empleo de métodos de aplicación por aspersión, tales como aspersión por aire comprimido, aspersión sin aire, rotación de alta velocidad, aplicación por aspersión electrostática (ESTA), solo o en conjunto con aplicación por aspersión en caliente, tal como aspersión con aire caliente, por ejemplo.

sustratos adecuados incluyen todas las superficies a ser revestidas las cuales no son dañadas por el curado de los revestimientos presentes en la misma utilizando calor y/o radiación act�nica; los ejemplos incluyen metales, plásticos, madera, cerámica, piedra, textil, materiales compuestos de fibra, cuero, vidrio, fibras de vidrio, lana de vidrio y lana de roca, materiales de construcción enlazados con minerales y enlazados con resinas, tal como placas de yeso y losas de cemento o tejas para techos, y también compuestos de estos materiales. Por consiguiente, el material de revestimiento de la invención es adecuado para aplicaciones exteriores además de las de acabado automotriz. En ese contexto, es particularmente adecuado como un material de revestimiento arquitect�nico para el interior y el exterior, para el revestimiento de muebles y para el revestimiento industrial, incluyendo revestimiento de bobinas, revestimiento de contenedores, y la impregnación o revestimiento de componentes eléctricos. En el contexto de los revestimientos industriales es adecuado para el revestimiento de virtualmente todas las partes para uso privado o industrial, tales como radiadores, aparatos domésticos, pequeñas piezas met�licas, tales como tuercas y tornillos, tapacubos, aros de las llantas, empaques o componentes eléctricos, tales como bobinados de motores o bobinados de transformadores.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden ser esmaltes, tales como imprimaciones y acabados de una sola capa, o puede ser una capa transparente tintada. Las composiciones de revestimiento de la presente invención, sin embargo, se aplican preferiblemente como capa base sobre artículos de automovilísticos, tales como carrocerías automotrices de metal o plástico o fascia elastom�rica. Se prefiere tener una capa alisadora de imprimaci�n antes de la aplicación de la composición de revestimiento de capa base de la invención. Se aplica preferiblemente una composición de capa transparente sobre la composición de la capa base.

Un revestimiento de compuesto preferido de la invención tiene, tal como una o más capas, capas de revestimiento de capa base que se obtienen a partir de las composiciones de capa base de la invención. El revestimiento del compuesto tiene una capa de capa transparente aplicada sobre la capa de revestimiento de la capa base. Se prefieren composiciones de entrecruzamiento para formar la capa de capa transparente. Revestimientos de este tipo son bien conocidos en la técnica e incluyen composiciones a base de agua, as� como composiciones de a base de solventes. Por ejemplo, la capa transparente de acuerdo con la Patente de los Estados Unidos No. 5,474,811 se puede aplicar húmedo sobre húmedo sobre una capa de la composición de capa base. Pol�meros conocidos en la técnica por ser útiles en composiciones de capa transparente incluyen, sin limitación, acr�licos, vinilo, poliuretanos, policarbonatos, poli�steres, alquidos, y polisiloxanos. Se prefieren los acr�licos y poliuretanos. También se prefieren las composiciones de capa transparente termofijables, y, con este propósito, los pol�meros preferidos comprenden uno o más tipos de grupos funcionales entrecruzables, tales como carbamato, hidroxi, isocianato, amina, epoxi, acrilato, vinilo, silano, acetoacetato, y as� sucesivamente, incluyendo grupos que pueden ser curados con radiación act�nica. El pol�mero puede ser de auto entrecruzamiento, o, preferiblemente, la composición puede incluir un agente de entrecruzamiento tal como un poliisocianato o una resina aminopl�stica del tipo descrito anteriormente. En una realización, se utilizan composiciones de capa transparente a base de agua que tienen un bajo contenido orgánico volátil. Las composiciones de capa transparente a base de agua tienen preferiblemente un contenido orgánico volátil de menos de 1.5, más preferiblemente menos de 1.3.

Cada capa de los revestimientos de compuestos de la invención se puede aplicar a un artículo a revestir de acuerdo con cualquiera de una serie de técnicas bien conocidas en la técnica. Estas incluyen, por ejemplo, recubrimiento por aspersión, recubrimiento por inmersión, recubrimiento con rodillo, revestimiento de pantalla, y similares. Si se aplica una capa inicial de imprimaci�n de electrorrevestimiento es aplicada a un sustrato met�lico, la imprimaci�n de electrorrevestimiento se aplica por electrodeposici�n. Para aplicaciones automotrices, la composición de revestimiento de capa alisadora de imprimaci�n, composición de capa base de la invención, y las capas de

composici�n de capa transparente se aplican preferiblemente mediante revestimiento por aspersión, en particular los métodos de aspersión electrostática. Se aplican usualmente capas de revestimiento de un mil o más en dos o más capas, separadas por un tiempo suficiente para permitir que parte del solvente o medio acuoso se evapore, o "Proyecte", de la capa aplicada. La proyección puede ser a temperaturas ambiente o elevada, por ejemplo, la proyección puede utilizar calor radiante. Las capas tal como se aplican pueden ser de 0.5 mils hasta 3 mils en seco, y un número suficiente de capas son aplicadas para producir el espesor del revestimiento final deseado.

Capas protectoras de capa transparente de capa base se aplican usualmente en húmedos sobre húmedo. Las composiciones se aplican en capas separadas por una proyección, como se describió anteriormente, también con una proyección entre la última capa de la composición de capa base y la primera capa de la composición de capa transparente. Las dos capas de revestimiento se curan entonces de forma simultánea. Preferiblemente, la capa de capa base curada es de 0.5 a 1.5 mils de espesor, preferiblemente un espesor de por lo menos para ocultar, y la capa de capa transparente curada es de 1 a 3 mils, más preferiblemente 1.6 hasta 2.2 mils, de espesor.

Las composiciones de revestimiento descritas se curan preferiblemente, por ejemplo a temperatura ambiente con calor. Las temperaturas de curado son preferiblemente de temperatura ambiente a 180�C. Tiempos de curado t�picos a estas temperaturas est�n en el rango de 15 a 60 minutos, y preferiblemente se elige la temperatura que permita un tiempo de curado desde 15 a 30 minutos. En una realización preferida, el artículo revestido es una carrocería o parte de un automóvil. En la actualidad, un recubrimiento t�pico automotriz de curado por calor se hornea a 110�C a 150�C. Las composiciones de revestimiento también pueden ser curadas con radiación act�nica, o puede ser un revestimiento de "curado dual", curando con ambas, radiación act�nica y calor.

Los materiales pueden ser dispersados con el pol�mero acr�lico de dispersi�n de una manera análoga en una variedad de otras composiciones, incluyendo composiciones de tinta, sistemas de pol�meros, composiciones de acabado, selladores y adhesivos, cada una de los cuales puede en ser en algunos casos a base de solventes, acuosa, o no contienen solventes orgánicos o agua.

La invención se describe adicionalmente en los siguientes ejemplos. Los ejemplos son meramente ilustrativos y en modo alguno limita el alcance de la invención según se describe y se reivindica.

Ejemplos

Ejemplo 1. Pigmento dispersante de la Invención

Un reactor adecuado se cargó con 450 partes en peso de propilen glicol monopropil éter, el cual se calentó bajo una atmósfera inerte a 140�C. A continuación, una mezcla de 92 partes en peso de SIPOMER B-CEA (Rhodia, Cranbury, NJ), 132.5 partes en peso de acrilato de 2-hidroxietilo, 32.5 partes en peso de metacrilato de metilo, 128.6 partes en peso de metacrilato de butilo, 42.6 partes en peso de acrilato de 2-etilhexilo, 123.7 partes en peso de estireno, 32.5 partes en peso de 1-(2-metacriloiloxietil)-2-imidazolidinona, 65 partes en peso de M-230 (Kowa American Corp. NY, NY), 8.3 partes en peso de peracetato de t-butilo, y 8.3 partes en peso de alcoholes minerales inodoros se agregaron al reactor durante un periodo de tiempo de 3 horas. Se agregaron a continuación 20 partes en peso de propilen glicol monopropil éter y la mezcla de reacción se mantuvo a 140�C durante 50 minutos. La mezcla de reacción se enfri� a 110�C, y se agregó una mezcla de 9.7 partes en peso de peroxi-2-etilhexanoato de t-butilo y 20 partes en peso de propilen glicol monopropil éter durante un período de tiempo de 20 minutos. Luego se agregaron 10 partes en peso de propilen glicol monopropil éter y la mezcla de reacción se mantuvo a 110�C durante 1 hora. Se enfri� entonces la mezcla de reacción. Se agregaron 167 partes de una mezcla 20% de aminopropanol en agua desionizada, seguido por 346.4 partes de agua desionizada. La resina final tenía un contenido no volátil medido de 41.2% en peso.

Ejemplo 2. Composición de pigmento rojo de acuerdo con la invención

Se prepar� una composición de pigmento rojo mediante la adición de 14.31 partes en peso de pigmento de perileno (CI Pigmento Rojo 179) a una mezcla agitada de 33.48 partes en peso de resina dispersante de pigmento preparadas de acuerdo con el Ejemplo 1, 4.58 partes en peso de propileno glicol n-propil éter, 45.71 partes de agua desionizada, y 1.92 partes en peso de un aditivo de polialquileno comercial. La mezcla resultante se agit� en un dispersor Cowles durante treinta minutos y se molió en un molino de perlas Eiger durante dos horas y media.

Ejemplo Comparativo A. Composición comparativa de pigmento rojo.

Una composición comparativa de pigmento rojo se prepar� mediante la adición de 14.31 partes en peso de pigmento de perileno (CI Pigmento Rojo 179) a una mezcla agitada de 16.74 partes en peso de una resina de molienda de acr�lico que no se prepar� de acuerdo con la invención, 16.74 partes en peso de una resina de poliuretano, 4.58 partes en peso de propileno glicol n-propil éter, 45.71 partes de agua desionizada, y 1.92 partes en peso de un aditivo de polialquileno comercial. La mezcla resultante se agit� en un dispersor Cowles durante treinta minutos y se molió en un molino de perlas Eiger durante dos horas y media.

Ejemplo 3. Composición de pigmento azul de acuerdo con la invención

Una composición de pigmento azul se prepar� mediante la adición de 14.28 partes en peso de pigmento de indantrona (CI Pigmento Azul 60) a una mezcla agitada de 19.04 partes en peso de resina dispersante de pigmento preparada de acuerdo con el Ejemplo 1, 8.57 partes en peso de propileno glicol n-propil éter, y 58.11 partes en peso de agua desionizada. La mezcla resultante se agit� en un dispersor Cowles durante treinta minutos y se molió en un molino de perlas Eiger durante diez horas.

Ejemplo Comparativo B. Composición de pigmento azul comparativa

Una pasta de pigmento azul se prepar� mediante la adición de 14.28 partes en peso de pigmento de indantrona (CI Pigmento Azul 60) a una mezcla agitada de 19.04 partes en peso de una resina de molienda de acr�lico que no se prepar� de acuerdo con la invención, 8.57 partes en peso de propileno glicol n -propil éter, y 58.11 partes en peso de agua desionizada. La mezcla resultante se agit� en un dispersor Cowles durante treinta minutos y se molió en un molino de perlas Eiger durante diez horas.

Ejemplo 4. Composición de revestimiento de acuerdo con la invención

Se prepar� una composición de revestimiento que contenía la composición de pigmento rojo del Ejemplo 2 mediante la combinación con agitaci�n rápida 79.94 partes en peso de una mezcla de capa base sin pigmentar, 16.18 partes en peso de la composición de pigmento rojo del Ejemplo 2, 1.16 partes en peso de una pasta de tintado negro (preparada mediante la mezcla de una resina de poliuretano ani�nico con pigmento negro de carbono, agitando la mezcla en un dispersor Cowles durante treinta minutos, y moliendo la mezcla agitada en un molino de perlas Eiger durante dos horas y media), y 7.72 partes en peso de una dispersi�n de pigmento de mica (preparada por suspensión 2.20 partes en peso de mica recubierta de óxido de hierro en una combinación de 2.54 partes en peso de resina de poli�ster y 2.54 partes en peso de propileno glicol n-propil éter, luego la adición de 0.44 partes en peso de una solución acuosa al 20% de amina). La agitaci�n se continu� durante aproximadamente treinta minutos.

Ejemplo Comparativo C. Composición de revestimiento comparativo

Se prepar� una composición de revestimiento de acuerdo con el Ejemplo 4, excepto que las 16.18 partes en peso de la composición de pigmento rojo del Ejemplo 2 fue reemplazado por 16.18 partes en peso de la composición comparativa de pigmento rojo del Ejemplo Comparativo A.

Ejemplo 5. Composición de revestimiento de acuerdo con la invención

Se prepar� una composición de revestimiento que contenía la composición de pigmento azul del Ejemplo 3 mediante la combinación con agitaci�n rápida 82.62 partes en peso de la mezcla de capa de base no pigmentada utilizada en el Ejemplo 4 y 7.83 partes en peso de la composición de pigmento azul del Ejemplo 3 premezclada con 9.55 partes en peso de una dispersi�n de pigmento de aluminio (preparada por suspensión de 4.01 partes en peso de pigmento de aluminio en una combinación de 2.55 partes en peso de resina de poli�ster y 2.55 partes en peso de propileno glicol n-propil éter, luego adición de 0.44 partes en peso de una solución acuosa al 20% de amina). La agitaci�n se continu� durante aproximadamente treinta minutos.

Ejemplo Comparativo D. Composición de revestimiento comparativo

Una composición de revestimiento se prepar� de acuerdo con el Ejemplo 5, excepto que las 7.83 partes en peso de la composición de pigmento azul del Ejemplo 3 se reemplazaron por 7.83 partes en peso de la composición de pigmento azul comparativa del Ejemplo Comparativo B.

Pruebas de composiciones de revestimiento

Las composiciones de revestimiento de los Ejemplos 4 y 5 y los Ejemplos comparativos C y D se aplicaron como capas de base y se curaron de acuerdo con los procedimientos y equipos establecidos.

Se compararon el desarrollo del color en los revestimientos y la estabilidad de las composiciones de revestimiento. La película derivada de la composición de revestimiento del Ejemplo 4 y el Ejemplo 5 mostr� excelente efecto met�lico como un resultado de la buena transparencia en el pigmento rojo y en el pigmento azul, respectivamente. Las composiciones de revestimiento de los Ejemplos 4 y 5 no mostraron inestabilidad después de la conformación y de almacenamiento.

Los colores de revestimiento de la capa base se midieron mediante un gonioespectrofot�metro a 25 grados de la especular con resultados como se indica a continuación.

Composici�n de revestimiento

L* (brillantez) a* (índice rojo) b* (índice amarillo)

Ejemplo 4

26.3 40.2 20.4

Ejemplo Comparativo C

24.9 38.8 19.7

Ejemplo 5

67.05 -6.24 -40.03

Ejemplo Comparativo D

65.10 -6.85 -42.52

Claims (21)

1. REIVINDICACIONES

   1. Una composición, que comprende un dispersante y al menos un material dispersado por el dispersante; en donde el dispersante comprende un pol�mero vin�lico o acr�lico de unidades de mon�mero polimerizadas que comprende

   (a)

   una o más unidades (a) del mon�mero de grupo de anclaje que tiene al menos una de una funcionalidad ionizable, una funcionalidad de hidrógeno activo, una funcionalidad que forma un enlace covalente con el material dispersado, o una combinación de los mismos, en donde la funcionalidad ionizable es diferente de un grupo de ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos y las unidades (a) de mon�mero del grupo ancla son diferentes de aquellos que tiene grupos polioxialquileno; y una de las unidades de mon�mero del grupo ancla es 1-(2-metacriloiloxietil)-2imidazolidinona polimerizado;

   (b)

   5% a 45% en peso de una o más unidades (b) de mon�mero estabilizador que comprenden al menos uno de un grupo de ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, un grupo polioxialquileno, un grupo gamma-hidroxi carbamato, un grupo beta-hidroxi carbamato, o una combinación de los mismos; y

   (c)

   hasta 50 por ciento en peso de unidades de mon�mero aromático.

2. 2.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición es una composición de revestimiento y el material dispersado por el dispersante comprende un pigmento.

3. 3.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la composición es acuosa.

4. 4.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la una o más unidades (a) de mon�mero del grupo ancla comprenden funcionalidad de hidrógeno activo y en donde el pol�mero dispersante es un pol�mero acr�lico que comprende además unidades de mon�mero de (met)acrilato de hidroxietilen etil urea polimerizada.

5. 5.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el material dispersado por el dispersante es un miembro seleccionado del grupo que consiste de pigmentos, agentes de relleno, nanopart�culas, pol�meros, resinas, agentes de curado, absorbentes de luz ultravioleta incluyendo absorbentes de luz de amina impedida, antioxidantes, catalizadores, y partículas de recubrimiento en polvo.

6. 6.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichas unidades (a) de mon�mero de grupo ancla comprenden mon�meros polimerizados seleccionados del grupo que consiste en mon�meros ácidos, mon�meros amono, mon�meros hidroxifuncionales, acrilamida, metacrilamida, carbamato alquil(met)acrilatos, carbamiloxialquil(met)acrilatos, (met)acrilato de hidroxietilen etil urea, y combinaciones de los mismos.

7. 7.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichas unidades (b) de mon�mero estabilizador comprender mon�meros polimerizados seleccionados del grupo que consiste de acrilato de -carboxietilo; productos de reacción de hidroxialquil(met)acrilatos con anh�dridos de ácido carbox�lico cíclico; (met)acrilatos de w-metiloxipolioxietileno; (met)acrilatos de w-metiloxi-poli(oxiotilen-cooxipropileno); (met)acrilatos de w-metiloxi-polioxietileno; (met)acrilatos de w-metiloxi-poli(oxietilen-cooxipropileno); (met)acrilatos de w-amino-polioxietileno, (met)acrilatos de w-amino-poli(oxietilen-co-oxipropileno), productos de reacción con funcionalidad de ácido de (met)acrilatos de wmetiloxi-polioxietileno, (met)acrilatos de w-metiloxi-poli(oxietilen-co-oxipropileno), (met)acrilatos de w-hidroxipolioxietileno, y (met)acrilatos de w-hidroxi-poli(oxietilen-co-oxipropilono) con anh�dridos cíclicos, (met)acrilatos betay gamma-carbamiloxihidroxialquilo, y combinaciones de los mismos.

8. 8.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichas unidades (b) de mon�mero estabilizador comprender mon�meros polimerizados seleccionados del grupo que consiste de acrilato de -carboxietilo, hexahidroftalato de monometacriloiloxietilo, (met)acrilatos de w-metiloxi-polioxietileno y (met)acrilatos de w-metiloxipoli(oxietileno-co-oxipropileno) que tienen pesos moleculares de al menos 750, y combinaciones de los mismos.

9. 9.

   Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el pol�mero de vinilo o acr�lico dispersante que comprende de 5% a 45% en peso de uno o más unidades (b) de mon�mero estabilizador.

10. 10.

    Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el pol�mero de vinilo o acr�lico dispersante comprende de 1% a 10% en peso de unidades de mon�mero de (met)acrilato de hidroxietilen etil urea polimerizado.

11. 11.

    Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el material dispersado por el dispersante comprende un entrecruzamiento.

12. 12.

    Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición es una composición de revestimiento de capa base.
13. 13. Un método para dispersar un material, que comprende combinar el material con un pol�mero de vinilo o acr�lico de unidades de mon�mero polimerizadas que comprende (a) una o más unidades (a) de mon�mero de grupo de anclaje que tiene al menos uno de una funcionalidad ionizable, una funcionalidad de hidrógeno activo, un funcionalidad que forma un enlace covalente con el material dispersado, o una combinación de los mismos, en donde la funcionalidad ionizable es diferente de un grupo de ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos y las unidades (a) de mon�mero del grupo de anclaje son diferentes de aquellos que tienen grupos polioxialquileno; y una de las unidades de mon�mero del grupo de anclaje es 1-(2-metacriloiloxietil)-2-imidazolidinona polimerizada;

    (b)

    5% a 45% en peso de una o más unidades (b) de mon�mero estabilizador que comprenden al menos uno de un grupo de ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos, un grupo polioxialquileno, un grupo gamma-hidroxi carbamato, un grupo beta-hidroxi carbamato, o una combinación de los mismos; y

    (c)

    hasta 50 por ciento en peso de unidades de mon�mero aromático; y dispersan la mezcla en un medio continuo.

14. 14.

    Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el material comprende un pigmento.

15. 15.

    Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el medio continuo es acuoso.

16. 16.

    Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el medio continuo comprende un pol�mero o una resina.

17. 17.

    Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el medio continuo es polim�rico.

18. 18.

    Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la una o más unidades (a) de mon�mero del grupo ancla comprenden funcionalidad de hidrógeno activo y en donde el pol�mero acr�lico comprende además unidades de mon�mero de (met)acrilato) de hidroxietilen etil urea polimerizado.

19. 19.

    Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el material comprende un miembro seleccionado del grupo que consiste de pigmentos, agentes de relleno, nanopart�culas, pol�meros, resinas, agentes de curado, absorbentes de luz ultravioleta que incluyen absorbentes de luz de amina con impedimento, antioxidantes, catalizadores, y partículas de revestimiento en polvo.

20. 20.

    Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dichas unidades (a) de mon�mero de grupo ancla comprenden mon�meros polimerizados seleccionados del grupo que consiste en mon�meros ácidos, mon�meros amino, mon�meros con funcionalidad de hidroxilo, acrilamida, metacrilamida, (met)acrilatos de carbamato alquilo, (met)acrilatos de carbamiloxialquilo, (met)acrilato de hidroxietilen etil urea, y combinaciones de los mismos.

21. 21.

    Un dispersante de unidades de mon�mero polimerizadas que comprende

    (a)

    una o más unidades (a) de mon�mero del grupo ancla que tiene una funcionalidad de hidrógeno ionizable o activo o una funcionalidad que forma un enlace covalente con el material dispersado, en donde la funcionalidad ionizable es diferente de un grupo de ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos y las unidades (a) de mon�mero del grupo ancla son diferentes de aquellas que tienen grupos polioxialquileno; y una de las unidades de mon�mero del grupo ancla es 1-(2-metacriloiloxietil)-2-imidazolidinona polimerizada;

    (b)

    5% a 45% en peso de una o más unidades (b) de mon�mero estabilizador que tiene un grupo ácido carbox�lico en el cual el carbono del carbonilo est� separado del carbono etil�nicamente insaturado más cercano por al menos cuatro átomos; y

    (c)

    hasta 50 por ciento en peso de unidades de mon�mero aromático.