ES2305513T3 - Dispersion epoxi autodepositante modificada con monomero etilicamente modificado. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para elaborar una dispersión basada en epoxi autodepositante, el proceso comprende las etapas de: (a) disolver y/o reducir un pre-polímero epoxi con por lo menos un monómero etilénicamente insaturado para formar una mezcla; (b) dispersar la mezcla de la etapa (a) en agua con por lo menos un tensoactivo para formar una dispersión de partícula fina; y (c) polimerizar por lo menos un monómero etilénicamente insaturado contenido en la dispersión de partícula fina para formar una dispersión epoxi, en donde por lo menos un iniciador soluble en agua y/o por lo menos un iniciador soluble en orgánicos se agrega antes de la etapa (c) y en donde por lo menos un agente de curado latente se incorpora en la mezcla antes de que se polimerice el por lo menos un monómero etilénicamente insaturado.
Description
Dispersión epoxi autodepositante modificada con
monómero etilénicamente modificado.
La presente invención se relaciona de manera
general con dispersiones epoxi que suministran películas resistentes
a la corrosión y con un proceso para elaborar materiales de
recubrimiento basados en epoxi alto en sólidos, más particularmente
con un monómero etilénicamente insaturado modificado con
dispersiones epoxi y baños de recubrimiento que suministran
películas resistentes a la corrosión basadas en aplicación mediante
autodeposición.
La autodeposición ha estado en uso comercial
sobre acero durante aproximadamente treinta años y está ahora bien
establecida para ese uso. Para detalles, ver por ejemplo, las
Patentes U.S. 3,063,877; 3,585,084; 3,592,699; 3,674,567;
3,791,431; 3,795,546; 4,030,945; 4,108,817; 4,178,400; 4,186,226;
4,242,379; 4,234,704; 4,636,264; 4,636,265;
4,800,106; y 5,342,694. La descripción de todas estas patentes se incorpora aquí como referencia. Los sistemas de recubrimiento por autodeposición basados en resina epoxi se describen en las Patentes U.S. 4,180,603 (Howell. Jr.); 4,289,826 (Howell Jr.); 5,500,460 (Ahmed et al.); y el Número de Publicación Internacional WO 00/71337, cuyas enseñanzas se incorporan como referencia. Además se mencionan aquí las Patentes U.S. 4 413 073, 4 600 754 y los números de Publicación Internacional WO 91/05023, WO 03/042275, WO 03/026888. Además Lee et al., describe ("New Curing Agents For Epoxy Resins", SPE Journal, Vol. 16 (Marzo 1960) páginas 315 a 318) la abertura del anillo del anillo epoxi ocurre luego del tratamiento con halógeno, ácidos, agua, alcoholes, animas, etc.
4,800,106; y 5,342,694. La descripción de todas estas patentes se incorpora aquí como referencia. Los sistemas de recubrimiento por autodeposición basados en resina epoxi se describen en las Patentes U.S. 4,180,603 (Howell. Jr.); 4,289,826 (Howell Jr.); 5,500,460 (Ahmed et al.); y el Número de Publicación Internacional WO 00/71337, cuyas enseñanzas se incorporan como referencia. Además se mencionan aquí las Patentes U.S. 4 413 073, 4 600 754 y los números de Publicación Internacional WO 91/05023, WO 03/042275, WO 03/026888. Además Lee et al., describe ("New Curing Agents For Epoxy Resins", SPE Journal, Vol. 16 (Marzo 1960) páginas 315 a 318) la abertura del anillo del anillo epoxi ocurre luego del tratamiento con halógeno, ácidos, agua, alcoholes, animas, etc.
Las composiciones de autodeposición están
usualmente en la forma de un líquido, usualmente soluciones acuosas,
emulsiones o dispersiones en las cuales las superficies de metal
activo de los objetos insertados se recubren con una resina
adherente a una película de polímero que se incrementa en grosor
entre más permanezca el metal en el baño, aunque el líquido sea
estable durante largo tiempo contra la precipitación espontánea o
floculación de cualquier resina o polímero, en la ausencia de
contacto con el metal activo. Cuando se utiliza en el proceso de
autodeposición, la composición cuando se cura forma un recubrimiento
polimérico. "Metal activo" se define como un metal que inicia
espontáneamente la disolución a una tasa sustancial cuando se
introduce en la solución o dispersión líquida. Tales composiciones,
y procesos de formar un recubrimiento sobre una superficie de metal
que utiliza tales composiciones, se denota comúnmente en la técnica,
y en esta especificación, como composiciones, dispersiones,
emulsiones, suspensiones, baños, soluciones, procesos, métodos o un
término similar "de autodeposición" o "autodepositante".
La autodeposición a menudo contrasta con la electrodeposición.
Aunque cada una puede producir películas adherentes con
características de desempeño similares, las dispersiones de las
cuales ellas se producen y los mecanismos mediante los cuales ellos
se depositan son muy diferentes. La electrodeposición requiere que
el metal u otros objetos se recubran o se conecten a una fuente de
electricidad de corriente directa para que ocurra el recubrimiento.
Tal corriente eléctrica no se utiliza en autodeposición.
Las dispersiones epoxi anteriores utilizadas
para la aplicación autoforética se hacían de manera general al
preparar soluciones bajas en sólidos de resina epoxi avanzada en
disolvente(s) orgánico. La resina epoxi en
disolvente(s) orgánico se puede mezclar con otros componentes
y aditivos de recubrimiento. La mezcla resultante se dispersa en
agua con tensoactivo y se dispersa entonces mecánicamente a un
tamaño de partícula deseado. En razón a que una alta concentración
de disolvente es indeseable en el baño de recubrimiento
autodepositante, estas emulsiones ricas en disolvente requieren la
remoción del disolvente mediante técnicas de destilación conocidas
en el arte. La dispersión se puede entonces utilizar como un
componente de un baño de recubrimiento. La dispersión, cuando se
autodeposita sobre una superficie de metal y se cura, forma un
recubrimiento polimérico.
Así, subsiste la necesidad en la técnica de
materiales de recubrimiento de autodeposición basados en epoxi
altos en sólidos, que eliminen y/o minimicen la necesidad de
disolventes de proceso, que afecten de manera adversa los costos de
elaboración. Esta necesidad es especialmente pronunciada en
formulaciones de autodeposición basadas en epoxi termocurables que
utilizan agentes de reticulación donde son mayores los
requerimientos del disolvente de proceso. Subsiste también la
necesidad en la técnica de recubrimientos termocurables basados en
epoxi, que suministren altos grados de cubrimiento de película sobre
los bordes delgados del sustrato luego de curado. Los
inconvenientes de la técnica anterior resultan de flujos que se
alejan de los bordes del sustrato en la medida en que la viscosidad
de la película aplicada se reduce en la medida en que la película se
calienta en el proceso de curado. Subsiste la necesidad en la
técnica de un proceso para obtener estos materiales de
recubrimiento autodepositantes basados en epoxi con altos sólidos.
Finalmente, subsiste también la necesidad en la técnica de
materiales de recubrimiento de autodeposición basados en epoxi con
altos sólidos que mejoren con respecto a las propiedades de
protección de borde, mecánicas y adhesivas.
La invención suministra un medio para obtener
materiales de recubrimiento de autodeposición basados en epoxi con
altos sólidos y eliminar/minimizar la necesidad de disolventes de
proceso. Se utiliza un prepolímero epoxi. El
pre-polímero epoxi se combina con un monómero
etilénicamente insaturado, como un disolvente alternativo al
orgánico, para producir una mezcla de
epoxi-monómero, la cual se puede mezclar con otros
componentes y aditivos de recubrimiento. La mezcla resultante se
dispersa entonces en agua con tensoactivo y el monómero
etilénicamente insaturado se polimeriza (opcionalmente en la
presencia de otros componentes de formulación) para producir una
dispersión. La dispersión se puede utilizar entonces como un
componente de una formulación de recubrimiento. La formulación de
recubrimiento se puede aplicar entonces a un sustrato de metal
activo y curar para formar un recubrimiento final.
La presente invención resuelve los problemas de
la técnica relacionada al suministra un proceso para obtener
materiales de recubrimiento autodepositantes basados en epoxi con
altos sólidos en donde el proceso elimina/minimiza la necesidad de
disolventes de proceso, que afectan adversamente los costos de
elaboración. La invención también produce dispersiones basadas en
epoxi con altos sólidos que son capaces de ser utilizados como un
material primario que forma una película de recubrimiento o como un
componente aditivo de una formulación de recubrimiento que mejora
las propiedades suministradas por el recubrimiento. La invención
también suministra dispersiones basadas en epoxi estables que
contienen agentes reticulantes que tienen una vida de estante
relativamente larga. La invención también suministra recubrimientos
que se mejoran con respecto a las propiedades mecánicas y
adhesivas. La invención suministra además un recubrimiento que se
puede aplicar utilizando una variedad de técnicas tales como la
autodeposición, rociado, aplicación electroestática, con rodillo, y
brocha. La presente invención da como resultado dispersiones que
son estables y autodepositar un recubrimiento en un ambiente de
baño de autodeposición.
Las propiedades típicas de la película incluyen
buenas propiedades anticorrosivas; buena humedad, resistencia a la
humedad y a los químicos; y buena apariencia.
De acuerdo con el propósito de la invención,
como una modalidad y como se describe ampliamente aquí, la invención
comprende un proceso para elaborar una dispersión epoxi, el proceso
comprende las etapas de (a) disolver y/o reducir un
pre-polímero epoxi con por lo menos un monómero
etilénicamente insaturado para formar una mezcla; (b) dispersar la
mezcla de la etapa (a) en agua con por lo menos un tensoactivo para
formar una dispersión de partícula fina; y (c) polimerizar por lo
menos un monómero etilénicamente insaturado contenido en la
dispersión de partícula fina para formar una dispersión epoxi, en
donde por lo menos se agrega un iniciador soluble en agua y/o por
lo menos un iniciador soluble orgánico antes de la etapa (c) y en
donde por lo menos un agente de curado latente tal como, por
ejemplo, isocianato bloqueado se incorpora en la mezcla antes de que
se polimerice por lo menos un monómero etilénicamente
insaturado.
Además, de acuerdo con el propósito de la
invención, como una modalidad y como se describe ampliamente aquí,
la invención comprende una dispersión epoxi autodepositante estable
que comprende (a) un pre-polímero epoxi; (b) por lo
menos un monómero etilénicamente insaturado polimerizado en la
presencia del componente (a) a través de un proceso de
polimerización de heterofase; y (c) por lo menos un agente de curado
latente, en donde la dispersión epoxi comprende además las
partículas y componentes de dispersión (a), (b), y (c) que están
todas presentes al mismo tiempo en una o más de las partículas de
dispersión. La invención también comprende una composición de
recubrimiento autodepositante que comprende esta dispersión epoxi
autodepositante estable, agua y por lo menos un acelerador de
autodeposición. La invención también comprende una composición de
recubrimiento autodepositante que comprende esta dispersión epoxi
autodepositante estable, agua, y por lo menos un acelerador de
autodeposición.
Además de acuerdo con el propósito de la
invención, como una modalidad y como se describe ampliamente aquí,
la invención comprende una dispersión epoxi producida al: (a)
disolver y/o reducir un pre-polímero epoxi con por
lo menos un monómero etilénicamente insaturado para formar una
mezcla; (b) dispersar la mezcla de la etapa (a) en agua con por lo
menos un tensoactivo para formar una dispersión de partícula fina; y
(c) polimerizar por lo menos un monómero etilénicamente insaturado
contenido en la dispersión de partícula fina para formar una
dispersión epoxi, en donde se agrega por lo menos un iniciador
soluble en agua y/o por lo menos un iniciador soluble orgánico
antes de la etapa (c) y en donde por lo menos un agente de curado
latente, tal como, por ejemplo, un isocianato bloqueado se
incorpora en la mezcla antes de que se polimerice por lo menos un
monómero etilénicamente insaturado.
Además de acuerdo con el propósito de la
invención, tal como una modalidad y como se describe ampliamente
aquí, la invención comprende una composición de recubrimiento
autodepositante que comprende una dispersión epoxi de la invención,
agua y por lo menos un componente acelerador de autodeposición. La
composición de recubrimiento autodepositante suministra materiales
de recubrimiento únicos.
El tipo y concentración de
pre-polímero epoxi y de monómero etilénicamente
insaturado utilizado, así como también el tipo de iniciador, se
puede variar para lograr las propiedades de desempeño específicas
tales como la resistencia a la corrosión, flexibilidad, protección
de borde, y propiedades de apariencia tales como brillo y suavidad.
El grado de injerto, si existe alguno, al
pre-polímero epoxi que ocurre durante la
polimerización del radical ofrece unos medios para controlar el
brillo del recubrimiento por vía de la formulación. El tipo y
concentración de monómero etilénicamente insaturado utilizando
también se puede explotar como medios para suministrar la
compatibilidad mejorada con varios tipos de pigmentación.
Además de acuerdo con el propósito de la
invención, tal como una modalidad y como se describe ampliamente
aquí, otro aspecto novedoso de la invención surge de la
polimerización de heterofase del monómero etilénicamente
insaturado. Varias técnicas de polimerización de heterofase se
conocen ampliamente en el arte. Los procesos de polimerización por
emulsión representan el más común de tales procesos. La
polimerización de heterofase suministra un medio para logar cadenas
de polímero de alto peso molecular. Los pesos moleculares de los
látex comunes son típicamente mayores de 1 millón de Daltons. En la
invención, la creación de cadenas de polímero similares de alto
peso molecular dentro de las partículas de la dispersión en la
presencia de precursores o pre-polímeros epoxi de
relativamente bajo peso molecular, suministran propiedades de
recubrimiento únicas. Un beneficio particular es el cubrimiento de
la película mejorada de recubrimiento curado sobre los bordes de
sustrato luego de la
cura.
cura.
Un alcance adicional de aplicabilidad de la
presente invención será evidente de la descripción detallada dada
posteriormente aquí. Sin embargo, se debe entender que la
descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican
modalidades de la invención, son dadas solo por vía de ilustración,
porque serán evidentes varios cambios y modificaciones dentro del
espíritu y alcance de la invención para aquellos expertos en al
técnica de esta descripción detallada. Se debe entender que tanto la
descripción general anterior como la descripción detallada
siguiente es solamente de ejemplo y explicativa y no es restrictiva
de la invención, tal como se reivindica.
La siguiente descripción detallada no limita la
invención. En su lugar, el alcance de la invención se define por
las reivindicaciones finales y los equivalentes de éstas.
En una modalidad la invención comprende un
proceso para elaborar una dispersión epoxi, el proceso comprende
las etapas de: (a) disolver y/o reducir un
pre-polímero epoxi con por lo menos un monómero
etilénicamente insaturado para formar una mezcla; (b) dispersar la
mezcla de la etapa (a) en agua con por lo menos un tensoactivo para
formar una dispersión de partículas finas; y (c) polimerizar por lo
menos un monómero etilénicamente insaturado contenido en la
dispersión de partículas finas para formar una dispersión epoxi, en
donde por lo menos se agrega un iniciador soluble en agua y/o un
iniciador soluble orgánico antes de la etapa (c) y en donde por lo
menos un agente de curado latente tal como, por ejemplo, un
isocianato bloqueado se incorpora en la mezcla antes de que se
polimerice el por lo menos un monómero etilénicamente
insaturado.
En otra modalidad, la invención comprende una
dispersión epoxi autodepositante estable que comprende (a) un
pre-polímero epoxi; (b) por lo menos un monómero
etilénicamente insaturado polimerizado en la presencia del
componente (a) a través de un proceso de polimerización de
heterofase; y (c) por lo menos un agente de curado latente, en
donde la dispersión epoxi comprende además las partículas y
componentes de dispersión (a), (b), (c) que están todos presentes
al mismo tiempo en una o más partículas de dispersión. La invención
también comprende una composición de recubrimiento autodepositante
que comprende esta dispersión epoxi autodepositante estable, agua,
y por lo menos un acelerador de autodeposición.
En otra modalidad, la invención comprende una
dispersión epoxi producida al: (a) disolver y/o reducir un
pre-polímero epoxi con por lo menos un monómero
etilénicamente insaturado para formar una mezcla; (b) dispersar la
mezcla de la etapa (a) en agua con por lo menos un tensoactivo para
formar una dispersión de partículas finas; y (c) polimerizar por lo
menos un monómero etilénicamente insaturado contenido en la
dispersión de partículas finas para formar una dispersión epoxi, en
donde se agrega por lo menos un iniciador soluble en agua y/o por
lo menos un iniciador soluble en orgánicos antes de la etapa (c) y
en donde por lo menos un agente de curado latente, tal como, por
ejemplo, un isocianato bloqueado se incorpora en la mezcla antes de
que se polimerice por lo menos un monómero etilénicamente
insaturado.
En otra modalidad, la invención comprende un
proceso para elaborar una composición de recubrimiento
autodepositante que comprende una dispersión epoxi de la invención
y por lo menos un componente acelerador de autodeposición.
En otra modalidad, la invención comprende una
composición de recubrimiento autodepositante que comprende una
dispersión epoxi de la invención, agua y por lo menos un componente
acelerador de autodeposición. La composición de recubrimiento de
autodeposición suministra materiales de recubrimiento único.
En la presente invención, se combina el
pre-polímero epoxi con por lo menos un monómero
etilénicamente insaturado, como una alternativa a un disolvente,
tal como un disolvente orgánico, para formar una mezcla de
pre-polímero epoxi y de monómero etilénicamente
insaturado antes de ser dispersado en agua. Dependiendo de las
cantidades relativas del prepolímero epoxi y del monómero
etilénicamente insaturado utilizando, se puede utilizar un
disolvente en conjunto con el monómero etilénicamente insaturado
para disolver o reducir el pre-polímero epoxi. Se
pueden agregar otros componentes de recubrimiento, agentes de curado
y aditivos deseados a la mezcla de monómero etilénicamente
insaturada del prepolímero epoxi antes, durante o después de que
ésta se forme. La mezcla resultante del monómero etilénicamente
insaturado, del pre-polímero epoxi, y cualquier otro
componente de recubrimiento deseado se dispersan luego en agua.
En el contexto de la presente invención el
término disolver, además de su significado tradicional, también
incluye situaciones donde la viscosidad del
pre-polímero se "reduce" por vía de la adición
de monómero o disolvente etilénicamente insaturado para formar una
mezcla, opuesta a ser completamente disuelta por éste o sobre éste.
Del término disolver no se infiere que la mezcla resultante del
monómero etilénicamente insaturado del pre-polímero
epoxi, y cualquier otro componente agregado deban dar como resultado
una solución o mezcla homogénea. Por lo tanto en algunas
modalidades, el pre-polímero epoxi no se disuelve
completamente en el sentido tradicional, sino por el contrario ha
tenido su viscosidad reducida de tal forma que éste forme una mezcla
con monómero etilénicamente insaturado y cualquiera de los
componentes agregados. En algunos casos, la mezcla del
pre-polímero epoxi del monómero etilénicamente
insaturado y cualquiera de los componentes pueda formar mezclas no
viscosas grumosas.
Las cantidades relativas del
pre-polímero epoxi y del monómero etilénicamente
insaturado pueden variar ampliamente para producir una variedad de
los atributos de desempeño. Las proporciones en peso típicas del
prepolímero epoxi al monómero etilénicamente insaturado son de
aproximadamente 90:10 a aproximadamente 15:85. En otra modalidad,
las proporciones en peso del pre-polímero epoxi al
monómero etilénicamente insaturado son de aproximadamente 70:30 a
aproximadamente 30:70. En el caso en donde la cantidad de monómero
etilénicamente insaturado utilizada es alta, no se requiere un
disolvente de proceso para lograr la dispersión. En casos donde la
cantidad de monómero etilénicamente insaturado es baja, puede ser
útil un disolvente convencional para facilitar la dispersión. En
tales casos el nivel requerido es significativamente menor que el
que se requeriría sin el uso del monómero etilénicamente
insaturado.
Los pre-polímeros epoxi útiles
en la presente invención se pueden basar en resinas epoxi
convencionales. Tales resinas epoxi son sustancias bien conocidas y
se describen, por ejemplo, en el capítulo titulado "Resinas
Epoxi" en el Volumen 6 de la Enciclopedia de la Ciencia y de la
Ingeniería del Polímero (Segunda Edición).
Las resinas epoxi se describen a menudo por el
tipo de grupo funcional o grupos funcionales orgánicos centrales a
los cuales se unen los grupos funcionales 1,2-epoxi.
Ejemplos no exclusivos de tales grupos funcionales centrales son
aquellos derivados de bisfenol A, bisfenol F, condensados novolak de
formaldehído con fenol y fenoles sustituidos, los condensados que
contienen por lo menos dos núcleos aromáticos; triazina; hidantoína;
y otras moléculas orgánicas que contienen por lo menos dos grupos
funcionales hidroxilo cada una, en cada caso con tantos átomos de
hidrógeno suprimidos de los grupos funcionales hidroxi en la
molécula padre como los grupos funcionales epoxi que hay en las
moléculas de la resina epoxi. Opcionalmente, los grupos funcionales
1,2-epoxi se pueden separar de los grupos
funcionales centrales como se definió anteriormente por uno o más,
preferiblemente solamente un grupo metileno. Los oligómeros de tales
monómeros, con ellos mismos o con otras moléculas orgánicas que
contienen por lo menos dos grupos funcionales hidroxilo cada uno,
también pueden servir como el grupo funcional orgánico central.
Ejemplos no exclusivos de resinas epoxi útiles
en la presente invención incluyen éteres de glicidilo de un fenol
polihídrico, tales como bisfenol A (especies particularmente
preferidas de fenol polihídrico), bisfenol F, bisfenol AD, catecol,
resorcinol, y similares.
Principalmente por razones de economía y
disponibilidad comercial, se prefiere de manera general utilizar
resinas epoxi derivadas de bisfenol A en esta invención. Más
particularmente, el grupo funcional epoxi que contiene las
moléculas utilizadas en esta invención se adecua preferiblemente a
la fórmula general:
donde
A
Y "n" es un entero de 0 a 50. Si tales
resinas epoxi se van a utilizar directamente como el componente del
prepolímero epoxi de la presente invención, n es preferiblemente un
entero dentro del rango de 1-30 de tal forma que
cada molécula contiene por lo menos un grupo hidroxilo. Las resinas
epoxi comercialmente disponibles de este tipo son normalmente
mezclas de moléculas que tienen valores n un poco diferentes y
números diferentes de grupos epoxi. Preferiblemente, la mezcla de
resina epoxi utilizada tiene un número de peso molecular promedio
en el rango de aproximadamente 350 a aproximadamente 5,000, o en el
rango de aproximadamente 400 a aproximadamente 3000.
Preferiblemente, el número promedio de grupos epoxi por molécula en
la mezcla de resina epoxi es de aproximadamente 1.7 a
aproximadamente 2.5, más preferiblemente de aproximadamente 1.9 a
aproximadamente 2.1. La mezcla de resina epoxi puede contener
moléculas de resina en las cuales n=0.
En otra modalidad, el
pre-polímero epoxi comprende el producto de reacción
del poliepóxido aromático y por lo menos un
co-reactivo que tiene uno o más grupos reactivos
epoxi. La proporción epoxi y los grupos reactivos epoxi se escoge
de tal manera que los grupos finales epoxi permanecen una vez que se
completa esencialmente la reacción. Los pesos moleculares
equivalentes preferidos varían para tal rango de
pre-polímeros de 450-2000
gramos/equivalente epoxi con base en los sólidos. En una modalidad
el co-reactivo que contiene los grupos reactivos
epoxi también comprenden instauración etilénica. Tales
co-reactivos ofrecen uno de varios medios para
controlar los grados de injertación, si existe alguno, sobre el
prepolímero epoxi durante la polimerización del radical. Ejemplos
no exclusivos de tales co-reactivos incluyen ésteres
de ácido insaturado tales como ácido acrílico y metacrílico, y
ácidos insaturados y anhídridos insaturados tales como ácido maléico
y anhídrido maléico.
En una modalidad el pre-polímero
comprende unas especies monofuncionales adiconales que son capaces
de reaccionar con algunos de los grupos funcionales epoxi del
pre-polímero. El pre-polímero
resultante tiene una viscosidad inferior y es por lo tanto más
fácil de procesar en una dispersión con un tamaño de partícula
deseado. Ejemplos no exclusivos de tales especies monofuncionales
incluyen fenol, fenoles sustituidos tales como nonilfenol, y ácidos
monocarboxílicos tales como ácidos alquilcarboxílicos.
Los catalizadores capaces de acelerar la
reacción del epoxi incluyen, por ejemplo, fosfinas, aminas, sales
de amonio cuaternario, y sales de fosfonio cuaternario. Otras
sustancias básicas se pueden utilizar si así se desea con el fin de
reducir el tiempo de reacción y/o la temperatura requerida. La
reacción se puede llevar a cabo en la presencia de un disolvente
tal como, por ejemplo, un disolvente orgánico inerte (por ejemplo,
hidrocarburos aromáticos, cetonas). Se reconoce que en ciertas
modalidades de la invención, algunas porciones de los materiales de
partida pueden permanecer sin reaccionar y así pueden estar
presentes en tal forma cuando el producto de reacción se utiliza en
la composición de autodeposición descrita aquí.
Los monómeros etilénicamente insaturados
adecuados incluyen pero no se limitan a hidrocarburos vinil
aromáticos tales como estireno y estirenos sustituidos,
hidrocarburos vinil alifáticos, ácidos etilénicamente insaturados
tales como ácido acrílico y ácido metacrílico así como también
ésteres de alquilo e hidroxi-alquilo de tales
ácidos. Ejemplos no exclusivos incluyen butil acrilato, metil
metacrilato, e hidroxietil metacrilato. También son adecuados el
acrilonitrilo, el metacrilonitrilo, la acrilamida y la
metracrilamida.
En una modalidad, se utilizan monómeros
etilénicamente insaturados con funcionalidad aniónica. Los monómeros
aniónicos funcionales, cuando se co-polimerizan en
una emulsión o en polímeros de solución acuosa, suministran una
fuente de "unión" de cargas iónicas para estabilizar
efectivamente las partículas de polímero de la emulsión tanto
durante la polimerización como en la formulación posterior en las
composiciones de autodeposición. Una ventaja ofrecida es minimizar
o eliminar el uso de un tensoactivo externo. Además, estos monómeros
funcionales aniónicos pueden suministra una fuente de "unión"
de grupos sulfato o sulfonato al polímero necesario para que ocurra
la formación de película de autodeposición. Ejemplos de monómeros
funcionales aniónicos adecuados incluyen, pero no se limitan a,
2-sulfoetil metacrilato, ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico,
ácido estirenosulfónico, ácido vinil-fosfónico,
monómeros de fosfato tales como los monómeros de éster de fosfato
PAM-100 y PAM-200 disponibles de
Rhodia y las sales correspondientes de estos monómeros.
En una modalidad, los monómeros de fosfato tales
como el PAM-100 y el PAM-200
disponibles de Rhodia y las sales correspondientes de éstos
monómeros se utilizan como una porción del monómero etilénicamente
insaturado. Se ha encontrado que el uso de los monómeros de fosfato
tales como el PAM-100 y el PAM-200
suministran mejoras sorprendentes en las propiedades mecánicas y
adhesivas. Por ejemplo, la adhesión de pintura al metal se mejora y
el desempeño de impacto inverso se mejora significativamente. Se
prefiere de manera general para el o los monómeros de fosfato ser
agregados después de la dispersión del pre-polímero
epoxi y otro monómero etilénicamente insaturado y antes o durante
la polimerización del monómero.
En otra modalidad de la presente invención, se
utiliza un monómero etilénicamente insaturado hidroxil funcional.
El uso del monómero etilénicamente insaturado hidroxil funcional
suministra una dispersión que tiene mayor resistencia a los
disolventes cuando se utiliza en conjunto con agentes de
reticulación o curado hidroxil reactivos. La mejora a la
resistencia al disolvente se observa en el recubrimiento aplicado
después de curado. Las mejoras provienen de la reticulación entre
los grupos hidroxilo de la cadena acrílica y el agente de
reticulación utilizado en la dispersión. Ejemplos no exclusivos del
monómero etilénicamente insaturado hidroxil funcional incluyen
2-hidroxietil metacrilato, hidroxietil acrilato, e
hidroxi propil metacrilato.
Esencialmente cualquier tipo de generador de
radical libre se puede utilizar para iniciar la polimerización de
los monómeros. Por ejemplo, se pueden utilizar compuestos químicos
que generan radicales libres, luz ultravioleta o radiación. Un
iniciador de radical se puede agregar para facilitar la
polimerización del monómero etilénicamente insaturado dentro de la
micela que contiene epoxi de la dispersión. Los grados relativos de
injerto, si existe alguno, entre el pre-polímero y
el monómero polimerizado se pueden logar para suministrar los pesos
moleculares específicos y los fines de desempeño específicos
mediante la selección cuidadosa del tipo de iniciador. Los
iniciadores se pueden agregar en varios puntos en el proceso de
formar la dispersión. En una modalidad, el iniciador es soluble en
orgánicos y se introduce en la fase orgánica antes de la dispersión
del pre-polímero epoxi y del monómero
etilénicamente insaturado en agua. En otra modalidad, el iniciador
es soluble en agua y se introduce después de la mezcla de
dispersión del pre-polímero epoxi/monómero
etilénicamente insaturado en agua. En otra modalidad, se agregan
tanto los iniciadores solubles orgánicos, como los iniciadores
solubles en agua. En otra modalidad se introduce un iniciador
soluble orgánico después de que se forma la dispersión acuosa. En
esta modalidad, el iniciador soluble orgánico se agrega directamente
o se disuelve en un co-disolvente y se sumerge en la
dispersión.
Ejemplos no exclusivos de iniciadores solubles
orgánicos adecuados incluyen peróxidos, ésteres de peroxi así como
también compuestos azo solubles en orgánicos. El peróxido de
benzoilo es un ejemplo preferido. Ejemplos no exclusivos de
iniciadores solubles en agua adecuados incluyen peróxido de
hidrógeno, terc-butil peróxido,
t-butil peroxtoato, hidroperóxidos tales como
t-butil hidroperóxido, metal alcalino (sodio,
potasio o litio) o persulfato de amonio; iniciadores azo tales como
azobisisobutironitrilo o
2,2'-azobis(2-amidinopropano)
diclorhidrato; o mezclas de éstos. El persulfato de amonio y el
Vazo 68 WSP (Disponible de E.I. DuPont de Nemours) son dos ejemplos
preferidos. En una modalidad tales iniciadores también se pueden
combinar con agentes reductores para formar un sistema redox.
Ejemplos no exclusivos de agentes reductores incluyen sulfitos tales
como meta bisulfito de metal alcalino, o hiposulfito, tiosulfato de
sodio, o ácido isoascórbico, o sulfoxilato de formaldehído de
sodio. El precursor de radical libre y el agente de reducción
juntos, denominados como sistema redox aquí, se pueden utilizar a
un nivel de desde aproximadamente 0.01% a 5%, con base en el peso
de los monómeros utilizados. Ejemplos no exclusivos de sistemas
redox incluyen: t-butil hidroperóxido/sulfoxilato
de formaldehído de sodio/Fe(III); t-butil
hidroperóxido/ácido isoascórbico/Fe(III); y persulfato de
amonio/bisulfito de sodio/hidrosulfito de sodio/Fe(III). En
otra modalidad, se utiliza sulfoxilato de formaldehído de sodio
para iniciar la polimerización en conjunto con por lo menos un
tensoactivo aniónico, tal como sulfatos y sulfonatos en ausencia de
peróxidos. La incorporación de los grupos finales aniónicos que
resultan de este método suministra un nivel creciente de
estabilidad para la emulsión así como también el baño de
autodeposición correspondiente. La sal de amonio de sulfato de
etoxilato de nonilfenol y el lauril sulfato de sodio son dos
ejemplos no exclusivos adecuados.
En una modalidad, la polimerización del monómero
etilénicamente insaturado se lleva a cabo con calor aplicado. Se
puede emplear una amplia variedad de temperaturas y la temperatura
óptima específica varía con cada iniciador. Generalmente, los
persulfatos se procesan a una temperatura desde aproximadamente 75 a
aproximadamente 90ºC. Las temperaturas de proceso para los
peróxidos y los compuestos azo se escogen generalmente de tal forma
que la tasa de descomposición de la vida media cae desde
aproximadamente 1 a aproximadamente 120 minutos. De manera
alternativa, los métodos de iniciación redox se conocen ampliamente
en la técnica mediante el cual la polimerización se puede conducir
a condiciones ambiente o cerca a las ambientales.
Las dispersiones y las composiciones de
recubrimiento de la presente invención también pueden contener una
o más sustancias capaces de reaccionar con el producto final de
polímero para suministrar una matriz polimérica reticulada en el
recubrimiento curado. En una modalidad de la invención, por lo menos
una porción de los agentes de curado (algunas veces denominados
como agentes de reticulación) solamente reaccionan con el producto
final de la dispersión epoxi, a temperaturas elevadas típicamente
encontradas durante la etapa de curado de la composición. Tales
agentes de curado a menudo se denominan en la técnica como agentes
de curado "latentes" o endurecedores porque ellos solo se
activan cuando se calientan a una temperatura mayor de la
temperatura ambiente normal. El uso de agentes de curado latentes
se prefiere en la presente invención de tal manera que la
reticulación sustancial de la resina epoxi o del
pre-polímero epoxi se pueda evitar antes de y
durante la deposición sobre la superficie de un artículo. En el
caso de artículos metálicos la deposición se lleva a cabo
típicamente a temperaturas de desde aproximadamente 20ºC a
aproximadamente 60ºC. Sin embargo, si así se desea, también pueden
estar presentes cantidades menores de agentes de curado más
reactivos además de los agentes de curado latentes con el fin de
lograr la reticulación parcial antes de la deposición sobre el
artículo. En una modalidad de la invención, por lo menos un agente
de curado latente tal como, por ejemplo, un isocianato bloqueado se
incorpora en la mezcla antes de que se polimerice por lo menos un
monómero etilénicamente insaturado. Los isocianatos bloqueados
preferidos comprenden isocianatos moderadamente reactivos tales como
isocianatos alifáticos y grupos de bloqueo más estéricamente
impedidos y/o más estables a los ácidos, tales como aquellos
derivados de la lactama de ácido 6-aminohexanóico
y/o benzotriazol. Las temperaturas de estufa típicas para tales
agentes de reticulación están en o por encima de 160ºC. La
utilización de tales agentes de reticulación evita que ocurra la
reticulación prematura durante el proceso de polimerización donde
las temperaturas están típicamente entre la temperatura ambiente y
100ºC. Vestagon B1530 de Degussa Corporation es un ejemplo
representativo.
Los agentes de curado preferidos se seleccionan
generalmente con el fin de que sean capaces de reaccionar con los
grupos hidroxilo y/o los grupos epóxido intactos, que están
presentes en la resina epoxi y/o el monómero etilénicamente
insaturado. Los grupos hidroxilo son inherentes a las resinas epoxi
en la medida en que se forma el hidroxilo luego de la abertura del
anillo del epoxído, independiente de si la abertura del anillo
ocurre en el avance de la resina epoxi, o mediante la reacción epoxi
residual con ácidos tales como HF en el baño de recubrimiento. Los
grupos hidroxilo también se pueden impartir si se utiliza un
monómero etilénicamente insaturado hidroxol funcional.
Si se utiliza un reticulador tipo isocianato
bloqueado, la proporción de los grupos isocianato bloqueados a los
grupos hidroxi (NCO:OH) serán típicamente de aproximadamente 0.05 a
aproximadamente 1.2, más preferiblemente aproximadamente 0.1 a
aproximadamente 0.5. Otros ejemplos incluyen diisocianatos de
hexametileno bloqueados (HMDI).
Dependiendo de las cantidades relativas del
prepolímero epoxi y del monómero etilénicamente insaturado
utilizados, también se puede utilizar disolventes en conjunto con
el monómero etilénicamente insaturado para formar las dispersiones
crudas o de partículas finas de la presente invención. El
disolvente, para los propósitos de la presente solicitud, incluye
cualquier disolvente adecuado diferente de agua. Un componente de
disolvente se puede utilizar como un medio para preparar el
pre-polímero epoxi. El disolvente se puede utilizar
cuando se combina con una resina epoxi y cualquier catalizador
capaz de acelerar la reacción del grupo epoxi deseado.
Posteriormente, el disolvente se puede remover mediante técnicas
conocidas en el arte. El disolvente, en muchos casos, no disminuye
los beneficios técnicos de la composición de recubrimiento final y
se puede dejar en su lugar cuando la dispersión se agrega como un
componente de la composición de recubrimiento final. Cualquier
disolvente residual será expelido normalmente durante las
temperaturas elevadas encontradas en la etapa de curado al final
del proceso de recubrimiento. El componente disolvente no se cree
que en la mayoría de los casos contribuya con cualquiera de las
características deseables a las composiciones de recubrimiento
finales aunque ésta puede funcionar como un agente coalescente en
algunos casos. Sin embargo, en muchos casos los disolventes
preferidos, sin embargo, no son agentes coalescentes particularmente
efectivos cuando se utilizan solos.
Se puede seleccionar cualquier disolvente capaz
de disolver la resina epoxi. Los disolventes más preferidos son
mezclas de (i) hidrocarburos aromáticos que tienen 6 a 10 átomos de
carbono y (ii) cetonas que tiene 3 a 8 átomos de carbono. Un
disolvente preferido es metil isobutil cetona (MIBK).
Los agentes coalescentes se pueden incorporar en
la dispersión. Los agentes coalescentes serán evidentes para
aquellos expertos en la técnica. Ejemplos no exclusivos de agentes
coalescentes incluyen monoéteres y monoésteres de glicoles,
preferiblemente glicoles con por lo menos un grupo hidroxi terminal.
Los monoéters de etilenglicol están fácilmente disponibles. Los
monoéteres de propilenglicol, particularmente los monoéteres de
metilo, t-butilo, n-butilo y fenol
de propilenglicol, dipropilenglicol, y tripropilenglicol son los
preferidos de esta clase.
La dispersión del pre-polímero
epoxi y del monómero etilénicamente insaturado en agua se puede
logar mediante procedimientos conocidos en la técnica. En una
modalidad, la dispersión del pre-polímero epoxi y
del monómero etilénicamente insaturado en agua se logra mediante
emulsificación. La emulsificación del pre-polímero
de etileno y del monómero etilénicamente insaturado en agua se
puede logar mediante cualquiera de los procedimientos de
emulsificación conocidos en la técnica. El resultado deseado es una
dispersión de partícula fina del pre-polímero epoxi
y del monómero etilénicamente insaturado que contiene micelios.
Otros componentes y aditivos de recubrimiento deseados se pueden
emulsificar con el prepolímero epoxi y el monómero etilénicamente
insaturado.
En una modalidad, el procedimiento de
emulsificación involucra un proceso de dos etapas en el cual una
solución del pre-polímero epoxi, el monómero
etilénicamente insaturado y cualquiera de los componentes agregados,
se emulsifica en agua para formar una dispersión curda del
pre-polímero epoxi y el monómero etilénicamente
insaturado que contiene micelios. La dispersión cruda se dispersa
entonces mecánicamente para formar una dispersión de partícula
fina. En una modalidad, la dispersión cruda se somete a por lo menos
una etapa de refinamiento de tamaño de partícula. Por ejemplo, la
dispersión cruda se puede someter a por lo menos una etapa de
refinamiento de tamaño de partícula en la cual la dispersión cruda
se fuerza a través de una abertura estrecha para formar la
dispersión de partícula
fina.
fina.
En una modalidad el pre-polímero
epoxi, el monómero etilénicamente insaturado, y cualquiera de los
componentes agregados se microfluidizan u homogenizan en un
microfluidizador u homogenizador que tiene una presión de cámara de
desde aproximadamente 6,000 psi a aproximadamente 15,000 psi. Como
se utiliza aquí, "microfluidizado" y "homogenizado" se
refiere a un proceso mecánico para reducir el tamaño de las gotas
del pre-polímero epoxi, el monómero etilénicamente
insaturado, y cualquiera de los componentes agregados. El
pre-polímero epoxi, el monómero etilénicamente
insaturado, y cualquiera de los componentes agregados forman gotas
en el agua. El diámetro promedio de las gotas es de aproximadamente
1 a 10 micrómetros antes de la microfluidización u homogenización.
El diámetro promedio del pre-polímero epoxi, el
monómero etilénicamente insaturado, y cualquiera de los componentes
agregados se reduce a menos de aproximadamente 1 micrómetro durante
la microfluidización u homogenización. Preferiblemente, el diámetro
promedio de las gotas se reduce a aproximadamente 0.01 a
aproximadamente 0.5 micrómetros durante la microfluidización u
homogenización. Durante la microfluidización, la mezcla que contiene
el pre-polímero epoxi, el monómero etilénicamente
insaturado, cualquiera de los componentes agregados, y agua se pasa
preferiblemente a través de pequeños canales bajo una presión de
aproximadamente 8,000 psi a aproximadamente 12,000 psi a una
velocidad de aproximadamente 700 pies/segundos. La intensidad de la
interacción, que involucra corte, afectamiento, distensión, y
fuerzas de cavitación, sobre la mezcla con el microfluidizador u
homogenizador controla el tamaño y la distribución de las gotas en
la mezcla y finalmente el tamaño de las partículas de polímero.
Un microfluidizador preferido está disponible de
Microfluidics Corporation. Los homogenizadores preferidos están
disponibles de APV Invensys. En el microfluidizador Microfluidics,
se bombea una mezcla en una cámara especialmente diseñada en la
cual las láminas de fluido interactúan con velocidades ultra altas y
presiones hasta de 1500 pies/segundo y 16,000 psi, respectivamente.
Los microcanales fijados dentro de la cámara suministran una zona
de interacción extremadamente enfocada de turbulencia intensa que
origina la liberación de cavitación circundada por energía y
fuerzas de corte. Más preferiblemente, el microfluidizador
Microfluids se ajusta a una presión de cámara de 8,000 a 12,000
psi.
En una modalidad, un agente de emulsificación,
tal como un tensoactivo, se utiliza para adicionar o ayudar en la
formación de la dispersión en agua. Los tensoactivos aniónicos se
prefieren generalmente, aunque también se pueden utilizar
tensoactivos anfotéricos así como también no iónicos. Se pueden
emplear combinaciones y mezclas de diferentes tensoactivos. Una
clase de tensoactivos aniónicos preferidos para uso en la presente
invención son sulfatos de éter que se adecuan a la fórmula
general:
M^{+}O-SO_{2}-O-(CH_{2}-CH_{2}-O)_{p}-R''
\newpage
en
donde:
- \quad
- M representa un catión monovalente o fracción monovalente de catión de mayor valencia, preferiblemente, sodio o amonio, más preferiblemente amonio;
- \quad
- p es un entero positivo que preferiblemente está entre 2 y 7; y
- \quad
- R'' representa un grupo funcional alquilo o alquilarilo, más preferiblemente un grupo funcional alquil fenol. Independientemente, R'' tiene preferiblemente 8-30 y más preferiblemente tiene 15-20 átomos de carbono. Otros emulsificadores aniónicos comercialmente disponibles adecuados incluyen Dowfax^{TM} 2A-1 (sal de sodio de disulfonato de óxido de difenilo alquilatado); Abex^{TM} 26-5; Texapon^{TM} E-12 y K-12; Rhodapex^{TM} CO-128, -433, y -436 y EP-100, -110, -115, -120, y -227; Disponsil^{TM} AES-13, y Aerosol^{TM} OT (dioctilsulfosuccinato de sodio), y Polystep^{TM} B40 de Stepan.
El agente emulsificante aniónico más preferido
simple es Rhodapex^{TM} CO-436, que se reporta por
su fabricante Rhodia por ser una sal de amonio de etoxilato de
nonifenol sulfonato y por contener 60% de este ingrediente activo.
La cantidad preferida del agente emulsificante aniónico activo es de
aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5% en peso con base en el
peso de la composición total de sólidos y es preferiblemente de
aproximadamente 0.7 a aproximadamente 2% en peso. En una modalidad
se utiliza un tensoactivo aniónico polimerizable para adicionar o
agregar a la formación de la dispersión en agua. Los tensoactivos
aniónicos polimerizables son ampliamente conocidos en la industria.
Los requisitos para los tensoactivos aniónicos polimerizables
utilizados en la presente invención son que ellos posean estructura
de tensoactivo aniónico además de un grupo capaz de participar en
la polimerización del radical. La utilización une el tensoactivo al
polímero en la dispersión, lo que mejora la estabilidad y reduce
los niveles del tensoactivo libre requerido. Ejemplos no exclusivos
de tensoactivos aniónicos polimerizables incluyen aliloxi
hidroxipropil sulfonato de sodio y sales de sulfato etoxilato de
nonilfenol modificadas propenil tales como Hitenol
A-10, Hitenol BC-10 e Hitenol
BC-05 (productos de DKS International, Inc.).
Particularmente se prefieren Hitenol BC-10 e Hitenol
BC-05.
Una composición de dispersión o de baño de
recubrimiento de la presente invención también puede contener un
número de ingredientes adicionales que se agregan antes, durante, o
después de la formación de la dispersión. Tales ingredientes
adicionales incluyen rellenos, biocidas, agentes de control de
espuma, pigmentos y colorantes solubles, y agentes de control o
nivelación de flujo. Las composiciones de estos varios componentes
se pueden seleccionar de acuerdo con las concentraciones de los
correspondientes componentes utilizados en composiciones de
autodeposición basadas en resinas epoxi convencionales, tales como
aquellas descritas en las Patentes U.S. Nos. 5,500,460, y 6,096,806
y la U.S. Ser. No. 09/578,935, cuyas enseñanzas se incorporan aquí
como referencia.
Los agentes de nivelación o aditivos de control
de flujo adecuados incluyen, por ejemplo, las sustancias acrílicas
(poliacrilato) conocidas en las técnicas de recubrimiento tales como
los productos vendidos bajo la marca MODAFLOW® por Solutia, así
como también otros agentes de nivelación tales como
BYK-310 (de BYK-Chemie), PERENOL®
F-60 (de Henkel), y FLUORAD® FC-430
(de 3M).
Los pigmentos y los colorantes solubles pueden
ser generalmente seleccionados de composiciones de acuerdo con esta
invención de materiales establecidos como satisfactorios para usos
similares. Ejemplos de materiales adecuados incluyen negro de humo,
azul de eftalocianina, verde de eftalocianina, rojo de quinacridona,
amarillo hansa, y/o pigmento amarillo de benzidina, y
similares.
Para preparar una composición de baño de
recubrimiento adecuada para recubrir un sustrato metálico mediante
autodeposición, la dispersión epoxi alta en sólidos se combina con
por lo menos un componente acelerador de autodeposición, que es
capaz de originar la disolución de los metales activos (por ejemplo,
hierro) de la superficie de sustrato metálico en contacto con la
composición de baño. Preferiblemente, la cantidad de acelerador
presente es suficiente para disolver por lo menos aproximadamente
0.020 gramos de peso equivalente de iones de metal por hora por
decímetro cuadrado de superficie contactada a una temperatura de
20ºC. Preferiblemente, el o los aceleradores se utilizan en una
concentración efectiva para impartir a la composición de baño un
potencial de oxidación-reducción que es por lo menos
de 100 milivoltios más oxidante que un electrodo de hidrógeno
estándar. Tales aceleradores son bien conocidos en el campo del
recubrimiento de autodeposición e incluyen, por ejemplo, sustancias
tales como ácidos, agentes oxidantes, y/o agentes complejantes
capaces de originar la disolución de los metales activos de las
superficies de metal activa en contacto con una composición de
autodeposición. El componente acelerador de autodeposición se puede
escoger del grupo que consiste de ácido fluorhídrico y sus sales,
ácido fluorosilícico y sus sales, ácido fluotitánico y sus sales,
iones férricos, ácido acético, ácido fosfórico, ácido sulfúrico,
ácido nítrico, peróxido de hidrógeno, ácidos peroxi, ácido cítrico
y sus sales, y ácido tartárico y sus sales. Más preferiblemente, el
acelerador comprende: (a) una cantidad total de iones fluoruro de
por lo menos 0.4 g/L, (b) una cantidad de átomos de hierro
trivalentes disueltos que es por lo menos 0.003 g/L, (c) una fuente
de iones de hidrógeno en una cantidad suficiente para impartirle a
la composición de autodeposición un pH que es por lo menos de 1.6 y
no más de aproximadamente 5, y, opcionalmente, (d) peróxido de
hidrógeno. El ácido fluorhídrico se prefiere como una fuente tanto
para iones fluoruro así como también del pH adecuado. El fluoruro
férrico puede suministrar tanto iones fluoruro así como también
hierro trivalente disuelto. Los aceleradores que comprenden HF y
FeF_{3} se prefieren especialmente para uso en la presente
invención.
invención.
En una modalidad, los cationes férricos, el
ácido fluorhídrico, y el peróxido de hidrógeno se utilizan todos
para constituir el componente acelerador de autodeposición. En una
composición de trabajo de acuerdo con la invención,
independientemente de cada constituyente: la concentración de
cationes férricos preferiblemente es por lo menos, con preferencia
creciente en el orden dado, 0.5, 0.8 o 1.0 g/l e independientemente
preferiblemente es no más de, con preferencia creciente en el orden
dado, 2.95, 2.90, 2.85, o 2.75 g/l; la concentración de flúor en
aniones preferiblemente es por lo menos, con preferencia creciente
en el orden dado 0.5, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.5, 1.55 o 1.60 g/l e
independientemente no es más de, con preferencia creciente en el
orden dado, 10, 7, 5, 4, o 3 g/l; y la cantidad de peróxido de
hidrógeno agregada a la composición de trabajo recientemente
preparada es por lo menos, con preferencia creciente en el orden
dado, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, o 0.4 g/l e independientemente
preferiblemente es no más de, con preferencia creciente en el orden
dado 2.1, 1.8, 1.5, 1.2, 1.0, 0.9, o 0.8 g/l.
Las dispersiones y las composiciones de
recubrimiento de la presente invención se pueden aplicar de manera
convencional. Por ejemplo, con respecto a la composición de
autodeposición, habitualmente una superficie de metal se desengrasa
y se enjuaga con agua antes de aplicar la composición de
autodeposición. Las técnicas convencionales para limpiar y
desengrasar la superficie de metal a ser tratada de acuerdo con la
invención se pueden utilizar para la presente invención. El
enjuague con agua se puede desarrollar al exponer a corriente de
agua, pero habitualmente se desarrollará mediante inmersión durante
aproximadamente 10 a aproximadamente 120 segundos, o
preferiblemente desde aproximadamente 20 a aproximadamente 60
segundos, en agua a temperatura ambiente ordinaria.
Cualquier método se puede utilizar para poner en
contacto una superficie de metal con la composición de autodepsoción
de la presente invención. Ejemplos incluyen inmersión (por ejemplo,
sumergir), recubrimiento por rociado o rodillo, y similares. La
inmersión se prefiere usualmente.
En una modalidad, el proceso de recubrimiento de
acuerdo con esta invención comprende las etapas de poner en
contacto un objeto con una superficie de metal activo con la
composición de baño de recubrimiento durante un tiempo suficiente
para originar la formación de una película del polímero de un grosor
pre-determinado sobre la superficie de metal,
separar la superficie de metal recubierto del contacto con la
composición de baño de autodeposición, enjuagar la superficie de
metal recubierta para remover por lo menos algunos de los
componentes absorbidos o no adheridos de otra manera de la
composición de baño de la porción más adherente del recubrimiento y
calentar la superficie enjuagada para formar una película final.
En una modalidad, el contacto entre la
superficie de metal activo y las composiciones de baño de
autodeposición de esta invención se hacen durante un tiempo de
aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 minutos o en otra
modalidad durante un tiempo de aproximadamente 1 a aproximadamente 3
minutos. El contacto es preferiblemente tan suficientemente largo
que produzca un grosor de película final en una modalidad de desde
aproximadamente 10 a aproximadamente 50 micrómetros y en otra
modalidad desde aproximadamente 18 a aproximadamente 25
micrómetros.
Opcionalmente, el reactivo capaz de originar las
reacciones deseables adicionales en o las modificaciones de la
película recubierta se pueden incluir en el enjuague utilizado
después de terminar el contacto entre la superficie recubierta
húmeda y la masa de la composición de baño de autodeposición. Tal
reactivo también se puede poner en contacto con la película
recubierta húmeda después del enjuague con solo agua. Aunque las
composiciones de baño de autodeposición de la invención generalmente
producen películas recubiertas húmedas que se pueden calentar
después del enjuague simple con agua de llave o agua desionizada
para dar películas finales de buena calidad, la resistencia a la
corrosión del recubrimiento curado se puede mejorar además al
enjuagar con una solución acuosa que comprende un compuesto de metal
alcalino térreo tal como nitrato de calcio como se describió en las
solicitudes copendientes Series Números 09/578,935, presentada en
mayo 25, 2000, y la Serie Número 09/990,066, presentada en
noviembre 21, 2001, incorporadas ambas aquí como referencia en su
totalidad.
Las composiciones empleadas en la presente
invención se pueden utilizar en, por ejemplo, composiciones de
autodeposición, para tratar superficies de hierro, zinc, aleación de
hierro y aleación de zinc, y particularmente porciones de acero de
varios componentes tales como componentes de lámina de automóvil y
componentes de automóvil tales como absorbedores de golpe, gatos,
resortes de hoja, componentes de suspensión y abrazaderas, y
similares, y componentes de muebles tales como rieles
arrastradotes, y similares. Los recubrimientos de autodeposición
son particularmente bien adecuados para muebles de metal de
interiores que se someten a desgaste y a impactos de superficie,
por ejemplo, gabinetes de archivos, estantes de archivos,
escritorios, etc.
A un recipiente de 4 cuellos de dos litros
limpio, equipado con un agitador, entrada de nitrógeno, condensador
y embudo de agitación se le agregaron 149.4 gramos de D.E.R.®331 -
bisfenol A diglicidil éter (un producto de Dow Chemical), 56.9
gramos de bisfenol A, y 36.4 gramos de nonilfenol. En un beaker,
10.0 gramos de metil isobutil cetona (MIBK) y 0.3 gramos de
trifenilfosfina, se mezclaron a una solución homogénea. La metil
isobutil cetona (MIBK) - solución de trifenilfosfina del beaker se
agregó al recipiente después de que los contenidos del recipiente
se han calentado a 120ºC bajo un manto de nitrógeno. La mezcla
resultante fue exotérmica a una temperatura de 154ºC, después de lo
cual la temperatura de 150ºC se mantuvo durante un período de 3
horas.
El producto de reacción en el recipiente se
enfrió a 100ºC, en cuyo momento 47.4 gramos de Vestagon® B 1530 -
reticulador de isocianato bloqueado (un producto de Huels, ahora
Degussa) - se agregaron al recipiente. Después de 15 minutos de
mezcla, el Vestagon® B 1530 se fundió completamente.
El producto de reacción en el recipiente se
enfrió entonces a 93ºC, en cuyo momento una mezcla homogénea de
113.7 gramos de estireno, 113.7 gramos de n-butil
acrilato, 15.6 gramos de ácido metacrílico, 23.2 gramos de
Texa-
nol® - disolvente coalescente (un producto de Eastman Chemical Company), y 12.2 gramos de peróxido de benzoilo, se agregó al recipiente y se mezcló.
nol® - disolvente coalescente (un producto de Eastman Chemical Company), y 12.2 gramos de peróxido de benzoilo, se agregó al recipiente y se mezcló.
El producto de reacción en el recipiente se
enfrió entonces a 63ºC, en cuyo momento la mezcla homogénea de 13.3
gramos del tensoactivo Rhodapex® CO-436 (un producto
de Rhodia) y 707.9 gramos de agua desionizada se agregaron al
recipiente durante un período de 10 minutos con mezclado.
La dispersión cruda se removió del recipiente y
se pasó tres veces a través de un Microfluidizer®
M-110F (un producto de Microfluidics Corporation) a
9,000 psi para formar una dispersión de partículas finas. Después
de regresar la dispersión de partículas finas al recipiente, la
dispersión de partículas finas se calentó y se mantuvo a una
temperatura de aproximadamente 91ºC durante 2 horas. La dispersión
de partículas finas se enfrió entonces.
\vskip1.000000\baselineskip
A un jarro de boca ancha de polietileno de 1
litro, se agregaron 8.28 gramos de Aquablack® 255A - dispersión de
negro de humo (un producto de Borden, ahora Solution Dispersion
Inc.) en 250 gramos de la dispersión de partículas finas del
Ejemplo 1. El jarro se colocó sobre una Tabla Agitadora Eberbach
durante por lo menos 30 minutos para mezclar completamente. El
resultado fue una dispersión de partícula fina homogénea
pigmentada.
221.7 gramos de la dispersión de partícula fina
pigmentada se agregó entonces a un recipiente de plástico de 1.5
litros limpio. Luego, se agregaron 800 gramos de agua desionizada al
recipiente y los contenidos se mezclaron durante aproximadamente
dos minutos. Se agregaron 75 gramos de un Starter AUTOPHORETIC® 300
(un producto que contiene aceleradores de autodeposición y otros
componentes disponibles de la División de Tecnologías de Superficie
de Henkel Corporation) y los contenidos del recipientes se mezclaron
completamente para formar un baño de recubrimiento autodepositante.
Luego, se agregaron 403.3 gramos de agua desionizada para llevar el
baño a un volumen de 1.5 litros. Al baño se le permitió equilibrarse
durante 24 horas antes de recubrir las partes.
\vskip1.000000\baselineskip
A un recipiente de 4 cuellos de 2 litros limpio,
equipado con un agitador, entrada de nitrógeno, condensador y un
embudo de adición se agregaron 236.5 gramos de D.E.R.®331 - bisfenol
A diglicidil éter (un producto de Dow Chemical) y 103.4 gramos de
bisfenol A. En un beaker, 29.6 gramos de metil isobutil cetona
(MIBK) y 0.4 gramos de trifenilfosfina, se mezclaron a una solución
homogénea. La solución de metil isobutil cetona (MIBK) -
trifenilfosfina del beaker se agregó al recipiente después de que
los contenidos del recipiente se han calentado a 120ºC bajo un
manto de nitrógeno. La mezcla resultante fue exotérmica a una
temperatura de 153ºC, después de lo cual se mantuvo una temperatura
de 150ºC durante un período de 2 horas.
Durante el período de 2 horas, se prepararon
varias mezclas homogéneas, cada una en un recipiente separado. En
un primer recipiente se preparó una mezcla homogénea de 100 gramos
de metil isobutil cetona (MIBK), 11.5 gramos de Modaflow® 2100 -
agente de nivelación (un producto de Solutia, Inc.) y 11.5 gamos de
Texanol® - disolvente coalescente (un producto de Eastman Chemical
Company). En un segundo recipiente se preparó una mezcla homogénea
de 86.4 gamos de Vestagon® B 1530 - reticulador de isocianato
bloqueado (un producto de Huels, ahora Degussa), 100 gramos de
metil isobutil cetona (MIBK), y 68.2 gramos de estireno. En un
tercer recipiente se preparó una mezcla homogénea de 49.5 gramos
de n-butil acrilato, 28.1 gramos de
2-hidroxietil metacrilato, y 7.3 gramos de peróxido
de benzoilo.
Después de que el período de dos horas expira,
el producto de reacción en el recipiente se enfrió a 120ºC, momento
en el cual los contenidos del primer y segundo contenedor se
agregaron al recipiente. Esto enfrió la mezcla del recipiente a
60ºC. Los contenidos del tercer contenedor se agregaron al
recipiente con mezcla.
Se agregó una mezcla homogénea de 14.1 gramos de
tensoactivo Rhodapex® CO-436 (un producto de Rhodia)
y 762.0 gramos de agua desionizada al recipiente durante un período
de 10 minutos con mezcla.
La dispersión cruda resultante se removió del
recipiente y se pasó tres veces a través de una unidad
Microfluidizer® M-110F (un producto de
Microfluidics Corporation) a 9,500 psi para formar una dispersión de
partícula fina. Después de regresar la dispersión de partícula al
recipiente, la dispersión de partícula fina se calentó y se mantuvo
a una temperatura de 88ºC durante un período de 3 horas. El MIBK se
removió entones mediante destilación azeotrópica. Se recolectaron y
se reemplazaron un total de 343 gramos de destilado (MIBK y agua)
con 246.0 g de agua desionizada. La dispersión de partícula fina se
enfrió entonces.
A un jarro de boca ancha de polietileno de 1
litro, se agregaron 24.1 gramos de Aquablack® 255A - dispersión de
negro de humo (un producto de Borden, ahora Solution Dispersion
Inc.) en 801.3 gramos de la dispersión de partícula fina del
Ejemplo 3. El jarro se colocó sobre una Tabla Agitadora Eberbach
durante por lo menos 30 minutos para mezclar completamente. El
resultado fue una dispersión de partícula fina homogénea
pigmentada.
266.4 gramos de dispersión de partícula fina
pigmentada se agregó entonces a un recipiente de plástico limpio de
1.5 litros. Luego, se agregaron 800 gramos de agua desionizada al
recipiente y los contenidos se mezclaron durante aproximadamente
dos minutos. Se agregaron 75 gramos de un Starter AUTOPHORETIC® 300
(un producto que contiene aceleradores de autodeposición y otros
componentes disponibles de la División de Tecnologías de Superficie
de Henkel Corporation) y los contenidos del recipiente se mezclaron
completamente para formar un baño de recubrimiento autodepositante.
Luego, se agregaron 358.6 gramos de agua desionizada para llevar el
baño a un volumen de 1.5 litros. Al baño se le permitió
equilibrarse durante 24 horas antes de recubrir las partes.
1042.7 gramos de D.E.R.®331 - bisfenol A
diglicidil éter (un producto de Dow Chemical) y 455.6 gramos de
bisfenol A se agregaron a un recipiente de 5L equipado con
agitador, condensador y entrada de nitrógeno. Se mezclaron 1.7
gramos de trifenil fosfina en 125.8 gramos de tolueno hasta que se
disolvió y luego se agregó a un recipiente de 5L. Los contenidos
del recipiente se calentaron y se mantuvieron a 150ºC durante un
período de 2.5 horas bajo atmósfera de nitrógeno. Después de
enfriar los contenidos del recipiente se redujeron con 861.5 gramos
de tolueno. El polímero epoxi resultante tuvo un peso equivalente
epoxi titulado de 1008 g/eq. sobre los sólidos.
268.0 gramos de prepolímero epoxi del Ejemplo 5,
7.6 gramos de Modaflow® 2100 - agente de nivelación (un producto de
Solutia, Inc.), y 22.8 gramos de Texanol® - disolvente coalescente
(un producto de Eastman Chemical Company) se cargaron a un
recipiente de 2L equipado con un agitador, condensador y una entrada
de nitrógeno y se calentaron a 75ºC.
Una mezcla homogénea de 40.7 gramos de estireno,
37.4 gramos de n-butil acrilato, 84.7 gramos de
metil metacrilato, y 57.0 gramos de Vestagon® B1530 - reticulador
de isocianato bloqueado (un producto de Degussa) se agregó al
recipiente de 2L y se mezcló.
554.0 gramos de agua desionizada y 9.4 gramos de
tensoactivo Rhodapex® CO-436 (un producto de Rhodia)
se cargaron a un beaker plástico y se mezclaron. La mezcla
resultante se agregó entonces a un recipiente de 2L a una tasa
uniforme durante un período de 10 minutos para formar una dispersión
cruda.
La dispersión cruda se pasó entonces dos veces a
través de un Microfluidizer® M-110F (un producto de
Microfluidics Corporation) a 9,500 psi para formar una dispersión
de partícula fina. El tamaño de partícula promedio se midió para
que fuera 220 nm.
La dispersión de partícula fina se cargó a un
recipiente de 2L bajo atmósfera de nitrógeno equipado con un
agitador, condensador y una entrada de nitrógeno, y embudos de
adición. Una mezcla de .23 gramos de sulfato ferroso 1%, 11 gramos
de sulfoxilato de formaldehído de sodio, y 3.3 gramos de agua
desionizada se agregaron entonces al recipiente con mezcla y luego
los contenidos del recipiente se calentaron a 55ºC y se mantuvieron
a 55ºC durante 30 minutos.
Una mezcla de 1.12 gramos de sulfoxilato de
formaldehído de sodio y 32.4 gramos de agua desionizada se agregaron
entonces al recipiente a una tasa uniforme durante un período de
tres horas. A mitad de camino del período de adición, se inició la
adición de la mezcla de 1.68 gramos de t-butil
hidroperóxido y 32.4 gramos de agua desionizada, que se agregaron a
una tasa uniforme durante un período de 3 horas. Durante estas
adiciones, los contenidos del recipiente se calentaron entonces a
75ºC.
Una vez se completa la adición, los contenidos
del recipiente se calentaron y se mantuvieron a 78ºC durante un
período de una hora. Se agregaron entonces 2 gramos de agente de
control de espuma Agitan 305 (un producto de King Industries) y los
contenidos del recipiente se destilaron hasta estar libres de
tolueno. Los sólidos medidos al final fueron 40.9%.
A un jarro de boca ancha de polietileno de 1
litro, se agregaron 26.05 gramos de la dispersión de negro de humo
Aquablack® 255A (un producto de Borden, ahora Solution Dispersion
Inc.) en 803.4 gramos de la dispersión de partícula fina del
Ejemplo 6. El jarro se colocó sobre una Tabla Agitadora Eberbach
durante por lo menos 30 minutos para mezclar completamente. El
resultado fue una dispersión de partícula fina homogénea
pigmentada.
225.7 gramos de la dispersión de partícula fina
pigmentada se agregó entonces a un recipiente de plástico limpio de
1.5 litros. Luego, se agregaron 927.1 gramos de agua desionizada al
recipiente y los contenidos se mezclaron durante aproximadamente
dos minutos. Se agregaron 75 gramos de un Starter AUTOPHORETIC® 300
(un producto que contiene aceleradores de autodeposición y otros
componentes disponibles de la División de Tecnologías de Superficie
de Henkel Corporation) y los contenidos del recipiente se mezclaron
completamente para formar un baño de recubrimiento autodepositante.
Luego, se agregaron 272.1 gramos de agua desionizada para llevar el
baño a un volumen de 1.5 litros. Al baño se le permitió equilibrarse
durante 24 horas antes de recubrir las partes.
1593.0 gramos de D.E.R.®331 - bisfenol A
diglicidil éter (un producto de Dow Chemical) y 696.1 gramos de
bisfenol A, y 100.0 g de metil isobutil cetona se agregaron a un
recipiente de 5L equipado con agitador, condensador y entrada de
nitrógeno. Se mezclaron 2.6 gramos de trifenil fosfina en 92.1
gramos de metil isobutil cetona hasta que se disolvieron y luego se
agregaron a un recipiente 5L. Los contenidos del recipiente se
calentaron y se mantuvieron a 150ºC durante un período de 2.0 horas
bajo atmósfera de nitrógeno. Después de enfriar los contenidos del
recipiente se redujeron con 886.1 gramos de metil isobutil éter. El
pre-polímero epoxi resultante tuvo un peso
equivalente epoxi titulado de 992 g/eq. sobre los sólidos.
237.0 gramos de prepolímero epoxi del Ejemplo 8,
57.0 gramos de Vestagon® B 1530 - reticulador de isocianato
bloqueado (un producto de Huels, ahora Degussa), 19.1 gramos de
disolvente coalescente Texanol® (un producto de Eastman Chemical
Company), y 11.8 gramos de metil isobutil cetona se cargaron a un
recipiente de 2L equipado con agitador, condensador y entrada de
nitrógeno y se calentaron y mantuvieron a 75ºC durante 1 hora.
Los contenidos del recipiente 2L se enfriaron a
70ºC y luego se agregó una mezcla homogénea de 52.9 gramos de
estireno, 50.3 gramos de n-butil acrilato, 52.9
gramos de metil metacrilato, 4.1 gramos de
2-hidroximetil metacrilato, y 2.6 gramos de ácido
metacrílico, de un contenedor separado, y los contenidos se
mezclaron durante 10 minutos.
554.0 gramos de agua desionizada y 9.4 gramos de
tensoactivo Rhodapex® CO-436 (un producto de Rhodia)
se cargaron en un beaker plástico y se mezclaron. La mezcla
resultante se agregó entonces a un recipiente de 2L a una tasa
uniforme durante un período de 15 minutos para formar una dispersión
cruda.
La dispersión cruda se pasó entonces dos veces a
través de un Microfluidizer® M-110F (un producto de
Microfluidics Corporation) a 9,500 psi para formar una dispersión
de partícula fina. El tamaño de partícula promedio se midió para
que fuera 240 nm.
La dispersión de partícula fina se cargó a un
recipiente de 2L bajo atmósfera de nitrógeno equipado con un
agitador, condensador y una entrada de nitrógeno, y embudos de
adición. Una mezcla de .23 gramos de 1% de sulfato ferroso,
.11
gramos de sulfoxilato de formaldehído de sodio, y 3.2 gramos de agua desionizada se agregaron entonces al recipiente con mezcla y luego los contenidos del recipiente se calentaron a 55ºC y se mantuvieron a 55ºC durante 30 minutos.
gramos de sulfoxilato de formaldehído de sodio, y 3.2 gramos de agua desionizada se agregaron entonces al recipiente con mezcla y luego los contenidos del recipiente se calentaron a 55ºC y se mantuvieron a 55ºC durante 30 minutos.
Una mezcla de 1.12 gramos de sulfoxilato de
formaldehído de sodio y 32.4 gramos de agua desionizada se agregaron
entonces al recipiente a una tasa uniforme durante un período de
tres horas. A mitad de camino del período de adición, se inició la
adición de la mezcla de 1.70 gramos de t-butil
hidroperóxido y 32.4 gramos de agua desionizada, que se agregaron a
una tasa uniforme durante un período de 3 horas. Durante estas
adiciones, los contenidos del recipiente se calentaron entonces a
75ºC.
Una vez se completa la adición, los contenidos
del recipiente se calentaron y se mantuvieron a 78ºC durante un
período de una hora. Se agregaron entonces 2 gramos de agente de
control de espuma Agitan 305 (un producto de King Industries) y los
contenidos del recipiente se destilaron hasta estar libres de metil
isobutil cetona. Los sólidos medidos al final fueron 47.5%.
A un jarro de boca ancha de polietileno de 1
litro, se agregaron 27.3 gramos de dispersión de negro de humo
Aquablack® 255A (un producto de Borden, ahora Solution Dispersion
Inc.) en 756.9 gramos de la dispersión de partícula fina del
Ejemplo 9. El jarro se colocó sobre una Mesa Agitadora Eberbach
durante por lo menos 30 minutos para mezclar completamente. El
resultado fue una dispersión de partícula fina homogénea
pigmentada.
409.5 gramos de agua desionizada se agregaron a
un recipiente plástico de 1.5 litros limpio. Luego, se agregaron 75
gramos de un Starter AUTOPHORETIC® 300 (un producto que contiene
aceleradores de autodeposición y otros componentes disponibles de
la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation) y
los contenidos se mezclaron durante un minuto. 196.7 gramos de
dispersión de partícula fina pigmentada se agregaron entonces
seguido por 818.9 gramos de agua desionizada para llevar el baño a
un volumen de 1.5 litros. Los contenidos del recipiente se
mezclaron completamente durante dos minutos. Al baño se le permitió
equilibrarse durante 24 horas antes de recubrir las partes.
1844.7 gramos de D.E.R.®331 - bisfenol A
diglicidil éter (un producto de Dow Chemical), 702.8 gramos de
bisfenol A, y 449.6 gramos de nonilfenol se agregaron a un
recipiente de 5L equipado con un agitador, condensador y una
entrada de nitrógeno. Se mezclaron 3.0 gramos de trifenil fosfina en
279.9 gramos de metil isobutil cetona hasta que se disolvieron y
luego se agregaron a un recipiente 5L. Los contenidos del recipiente
se calentaron y se mantuvieron a 150ºC durante un período de 3
horas bajo atmósfera de nitrógeno. Después de enfriar los
contenidos del recipiente se redujeron con 249.5 gramos de metil
isobutil cetona y 141.1 gramos de Texanol® - disolvente coalescente
(un producto de Eastman Chemical Company). El prepolímero epoxi
resultante tuvo un peso equivalente epoxi titulado de 1754 g/eq.
sobre los sólidos.
Se cargaron 197.7 gramos de prepolímero epoxi
del Ejemplo 11, 7.6 gramos de Modaflow® 2100 - agente de nivelación
(un producto de Solutia, Inc), y 70.1 gramos de metil isobutil
cetona a un recipiente de 2L equipado con agitador, condensador, y
entrada de nitrógeno y se calentaron a 75ºC. Una mezcla homogénea a
68.1 gramos de estireno, 68.0 gramos de n-butil
acrilato, 16.3 gramos de 2-hidroxietil metacrilato,
5.2 gramos de ácido metacrílico, y 57.0 gramos de Vestagon® B 1530
- reticulador de isocianato bloqueado (un producto de Huels, ahora
Degussa) se prepararon y luego se agregaron a un recipiente de 2L y
se mezcló durante 10 minutos.
554.0 gramos de agua desionizada y 9.4 gramos de
tensoactivo Rhodapex® CO-436 (un producto de Rhodia)
se cargaron en un beaker plástico y se mezclaron. La mezcla
resultante se agregó entonces a un recipiente de 2L a una tasa
uniforme durante un período de 10 minutos para formar una dispersión
cruda.
La dispersión cruda se pasó entonces dos veces a
través de un Microfluidizer® M-110F (un producto de
Microfluidics Corporation) a 9,500 psi para formar una dispersión
de partícula fina. El tamaño de partícula promedio se midió para
que fuera 212 nm.
La dispersión de partícula fina se cargó a un
recipiente de 2L bajo atmósfera de nitrógeno equipado con un
agitador, condensador y una entrada de nitrógeno, y embudos de
adición. Se agregó entonces una mezcla de .23 gramos de 1% de
sulfato ferroso, 11 gramos de sulfoxilato de formaldehído de sodio,
y 3.3 gramos de agua desionizada al recipiente con mezcla y luego
los contenidos del recipiente se calentaron a 55ºC y se mantuvieron
a 55ºC durante 30 minutos.
Una mezcla de 5.2 gramos de los monómeros de
éster fosfato PAM 200 disponibles de Rhodia, 20.0 gramos de agua
desionizada, y 1.6 gramos de hidróxido de amonio (29.3%) se
agregaron entonces al recipiente.
Una mezcla de 1.12 gramos de sulfoxilato de
formaldehído de sodio y 32.4 gramos de agua desionizada se agregaron
entonces al recipiente a una tasa uniforme durante un período de
tres horas. A la mitad del período de adición, se inició la adición
de una mezcla de 1.12 gramos de t-butil
hidroperóxido y 32.4 gramos de agua desionizada, que se agregó a
una tasa uniforme durante un período de 3 horas. Durante estas
adiciones, los contenidos del recipiente se calentaron entonces a
75ºC. Una vez que se completa la adición, los contenidos del
recipiente se calentaron y se mantuvieron a 75ºC durante un período
de una hora. 2 gramos del agente de control de espuma Agitan 305
(un producto de King Industries) se agregaron entonces y los
contenidos del recipiente se destilaron hasta que estuvieron libres
de metil isobutil cetona. Los sólidos medidos al final fueron
39.7%.
Se cargaron 197.7 gramos de prepolímero epoxi
del Ejemplo 11, 7.6 gramos de Modaflow® 2100 - agente de nivelación
(un producto de Solutia, Inc), y 70.1 gramos de metil isobutil
cetona a un recipiente de 2L equipado con agitador, condensador, y
entrada de nitrógeno y se calentaron a 75ºC. Una mezcla homogénea a
68.1 gramos de estireno, 68.0 gramos de n-butil
acrilato, 16.3 gramos de 2-hidroxietil metacrilato,
5.2 gramos de ácido metacrílico, y 57.0 gramos del reticulador de
isocianato bloqueado Vestagon® B 1530 (un producto de Huels, ahora
Degussa) se prepararon y luego se agregaron a un recipiente de 2L y
se mezcló durante 10 minutos.
554.0 gramos de agua desionizada y 9.4 gramos de
tensoactivo Rhodapex® CO-436 (un producto de Rhodia)
se cargaron en un beaker plástico y se mezclaron. La mezcla
resultante se agregó entonces a un recipiente de 2L a una tasa
uniforme durante un período de 10 minutos para formar una dispersión
cruda.
La dispersión cruda pasó entonces dos veces a
través de un Microfluidizer® M-110F (un producto de
Microfluidics Corporation) a 9,500 psi para formar una dispersión
de partícula fina. El tamaño de partícula promedio se midió para
que fuera 223 nm.
La dispersión de partícula fina se cargó a un
recipiente de 2L bajo atmósfera de nitrógeno equipado con un
agitador, condensador y una entrada de nitrógeno, y embudos de
adición. Se agregó entonces una mezcla de .23 gramos de 1% de
sulfato ferroso, .11 gramos de sulfoxilato de formaldehído de sodio,
y 3.3 gramos de agua desionizada al recipiente con mezcla y luego
los contenidos del recipiente se calentaron a 55ºC y se mantuvieron
a 55ºC durante 30 minutos.
Una mezcla de 1.12 gramos de sulfoxilato de
formaldehído de sodio y 32.4 gramos de agua desionizada se agregaron
entonces al recipiente a una tasa uniforme durante un período de
tres horas. A la mitad del período de adición, se inició la adición
de una mezcla de 1.12 gramos de t-butil
hidroperóxido y 32.4 gramos de agua desionizada, que se agregó a
una tasa uniforme durante un período de 3 horas. Durante estas
adiciones, los contenidos del recipiente se calentaron entonces a
75ºC.
Una vez se completa la adición, los contenidos
del recipiente se calentaron y se mantuvieron a 75ºC durante un
período de una hora. 2 gramos del agente de control de espuma Agitan
305 (un producto de King Industries) se agregaron entonces y los
contenidos del recipiente se destilaron hasta que estuvieron libres
de metil isobutil cetona. Los sólidos medidos al final fueron
42.6%.
\vskip1.000000\baselineskip
A un jarro de boca ancha de polietileno de 1
litro, se agregaron 26.25 gramos de dispersión de negro de humo
Aquablack® 255A (un producto de Borden, ahora Solution Dispersion
Inc.) en 756.38 gramos de la dispersión de partícula fina del
Ejemplo 12. El jarro se colocó sobre una Mesa Agitadora Eberbach
durante por lo menos 60 minutos para mezclar completamente. El
resultado fue una dispersión de partícula fina homogénea
pigmentada.
226.5 gramos de la dispersión de partícula fina
pigmentada se agregó entonces a un recipiente plástico de 1.5
litros limpio. Luego, 674.5 gramos de agua desionizada se agregaron
al recipiente y los contenidos se mezclaron durante aproximadamente
dos minutos. Se agregaron 75 gramos de un Starter AUTOPHORETIC® 300
(un producto que contiene aceleradores de autodeposición y otros
componentes disponibles de la División de Tecnologías de Superficie
de Henkel Corporation) y los contenidos del recipiente se mezclaron
completamente para formar un baño de recubrimiento autodepositante.
Luego, se agregaron 524.0 gramos de agua desionizada para llevar el
baño a un volumen de 1.5 litros. Al baño se le permitió equilibrarse
durante 24 horas antes de recubrir las partes.
\vskip1.000000\baselineskip
A un jarro de boca ancha de polietileno de 1
litro, se agregaron 25.83 gramos de dispersión de negro de humo
Aquablack® 255A (un producto de Borden, ahora Solution Dispersion
Inc.) en 764.22 gramos de la dispersión de partícula fina del
Ejemplo 13. El jarro se colocó sobre una Mesa Agitadora Eberbach
durante por lo menos 60 minutos para mezclar completamente. El
resultado fue una dispersión de partícula fina homogénea
pigmentada.
403.8 gramos de agua desionizada y 75 gramos de
Stater AUTOHORETIC® 300 (un producto que contiene los aceleradores
de autodeposición y otros componentes disponibles de la División de
Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation) se agregaron
entonces a un recipiente plástico de 1.5 litros limpio y se mezcló
durante un minuto.
Luego, 213.5 gramos de dispersión de partícula
fina pigmentada del Ejemplo 13 se agregaron al recipiente y los
contenidos se mezclaron completamente. Luego, se agregaron 807.7
gramos de agua desionizada para llevar el baño a un volumen de 1.5
litros. Al baño se le permitió equilibrarse durante 24 horas antes
de recubrir las partes.
El valor redox del baño de recubrimiento
autodepositante del ejemplo 2 se mantuvo en el rango de 300 mv a
450 mv mediante la adición de peróxido de hidrógeno. El nivel de ión
libre de fluoruro se monitoreó por un metro Lineguard® 101
(disponible de Henkel Surface Technologies) y se mantuvieron en el
rango de 125 a 200 microamperios mediante la adición de un ácido
fluorhídrico acuoso. Los sólidos del baño se monitorearon mediante
un Analizador de Humedad Mettler® HR73 y se mantuvo en el rango de
5.5% a 6.5% mediante la adición de la dispersión de partícula fina
de pigmento adicional obtenida del Ejemplo 2.
Un panel de acero enrollado frío ACT de 4'' x
5'' se sumergió durante 120 segundos en un limpiador
Autophore-
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague en agua de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 2 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva por fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones en agua de llave durante 60 segundos, para lavar el baño de recubrimiento no depositado, y luego se sumergió entonces durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague en agua de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 2 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva por fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones en agua de llave durante 60 segundos, para lavar el baño de recubrimiento no depositado, y luego se sumergió entonces durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
- Construcción de la Película
- 0.7-1.0 mil
- Adhesión de Cinta (ASTM D3359, método B)
- 5B
- 504 horas NSS (ASTM B117)
- 5.9 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos SAE J2334
- 1.7 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos GM 9540P
- 3.1 mm de desplazamiento total.
\vskip1.000000\baselineskip
El valor redox del baño de recubrimiento
autodepositante del ejemplo 4 se mantuvo en el rango de 300 mv a
450 mv mediante la adición de peróxido de hidrógeno. El nivel de ión
libre de fluoruro se monitoreó por un metro Lineguard® 101
(disponible de Henkel Surface Technologies) y se mantuvieron en el
rango de 125 a 200 microamperios mediante la adición de un ácido
fluorhídrico acuoso. Los sólidos del baño se monitorearon mediante
un Analizador de Humedad Mettler® HR73 y se mantuvo en el rango de
5.5% a 6.5% mediante la adición de la dispersión de partícula fina
de pigmento adicional obtenida del Ejemplo 4.
Un panel de acero enrollado frío ACT de 4'' x
5'' se sumergió durante 120 segundos en un limpiador
Autophore-
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague con agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 4 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva por fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones en agua de llave durante 60 segundos, para lavar el baño de recubrimiento no depositado, y luego se sumergió entonces durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague con agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 4 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva por fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones en agua de llave durante 60 segundos, para lavar el baño de recubrimiento no depositado, y luego se sumergió entonces durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
- Construcción de la Película
- 0.7-1.0 mil
- Adhesión de Cinta (ASTM D3359, método B)
- 5B
- 504 horas NSS (ASTM B117)
- 3.1 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos SAE J2334
- 3.1 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos GM 9540P
- 2.4 mm de desplazamiento total.
\vskip1.000000\baselineskip
El valor redox del baño de recubrimiento
autodepositante del ejemplo 7 se mantuvo en el rango de 300 mv a
450 mv mediante la adición de peróxido de hidrógeno. El nivel de ión
libre de fluoruro se monitoreó por un metro Lineguard® 101
(disponible de Henkel Surface Technologies) y se mantuvo en el rango
de 175 a 200 microamperios mediante la adición de ácido
fluorhídrico acuoso. Ambos sólidos se monitorearon por un Analizador
de Humedad Mettler® HR73 y se mantuvo en el rango de 5.5% a 6.5%
mediante la adición de una dispersión de partícula fina de pigmento
adicional obtenida del Ejemplo 7.
\vskip1.000000\baselineskip
Un panel de acero enrollado frío ACT de 4'' x
5'' se sumergió durante 120 segundos en un limpiador
Autophore-
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 9 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se saca por fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 9 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se saca por fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
- Película Construida
- 0.7-1.2 mil
- Adhesión de Cinta (ASTM D3359, método B)
- 5B
- 504 horas NSS (ASTM B 117)
- 2.6 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos SAE J2334
- 3.1 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos GM 9540P
- 1.4 mm de desplazamiento total.
\vskip1.000000\baselineskip
El valor redox del baño de recubrimiento
autodepositante del ejemplo 10 se mantuvo en el rango de 300 mv a
450 mv mediante la adición de peróxido de hidrógeno. El nivel de ión
libre de fluoruro se monitoreó por un metro Lineguard® 101
(disponible de Henkel Surface Technologies) y se mantuvo en el rango
de 175 a 200 microamperios mediante la adición de ácido
fluorhídrico acuoso. Los sólidos del baño se monitorearon mediante
un Analizador de Humedad Mettler® HR73 y se mantuvo en el rango de
5.5% a 6.5% mediante la adición de una dispersión de partícula fina
de pigmento adicional obtenida del Ejemplo 10.
\newpage
Un panel de acero enrollado frío ACT de 4'' x
5'' se sumergió durante 120 segundos en un limpiador
Autophore-
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 13 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva hacia fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo 13 durante 90 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva hacia fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
- Película Construida
- 0.8-1.1 mil
- Adhesión de Cinta (ASTM D3359, método B)
- 5B
- 240 horas de Inmersión en Agua (ASTM D870)
- 5B/10
- 504 horas NSS (ASTM B 117)
- 2.6 mm de desplazamiento total.
\vskip1.000000\baselineskip
El valor redox del baño de recubrimiento
autodepositante del ejemplo 14 se mantuvo en el rango de 300 mv a
450 mv mediante la adición de peróxido de hidrógeno. El nivel de ión
de fluoruro libre se monitoreó por un metro Lineguard® 101
(disponible de Henkel Surface Technologies) y se mantuvo en el rango
de 175 a 225 microamperios mediante la adición de ácido
fluorhídrico acuoso. Los sólidos del baño se monitorearon mediante
un Analizador de Humedad Mettler® HR73 y se mantuvo en el rango de
5.5% a 6.5% mediante la adición de una dispersión de partícula fina
de pigmento adicional obtenida del Ejemplo 14.
\vskip1.000000\baselineskip
Un panel de acero enrollado frío ACT de 4'' x
5'' se sumergió durante 120 segundos en un limpiador
Autophore-
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo D durante 120 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva hacia fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo D durante 120 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva hacia fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
- Película Construida
- 0.6-1.0 mil
- Adhesión de Cinta (ASTM D3359, método B)
- 5B
- 240 horas de Inmersión en Agua (ASTM D870)
- 5B/10
- 504 horas NSS (ASTM B117)
- 8.8 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos SAE J2334
- 4.7 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos GM9540P
- 5.2 mm de desplazamiento total
- Impacto inverso (ASTM D794)
- 160 in-lb.
\vskip1.000000\baselineskip
El valor redox del baño de recubrimiento
autodepositante del ejemplo 15 se mantuvo en el rango de 300 mv a
450 mv mediante la adición de peróxido de hidrógeno. El nivel de ión
libre de fluoruro se monitoreó por un metro Lineguard® 101
(disponible de Henkel Surface Technologies) y se mantuvo en el rango
de 175 a 200 microamperios mediante la adición de ácido
fluorhídrico acuoso. Los sólidos del baño se monitorearon mediante
un Analizador de Humedad Mettler® HR73 y se mantuvo en el rango de
5.5% a 6.5% mediante la adición de una dispersión de partícula fina
de pigmento adicional obtenida del Ejemplo 15.
\vskip1.000000\baselineskip
Un panel de acero enrollado frío ACT de 4'' x
5'' se sumergió durante 120 segundos en un limpiador
Autophore-
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo D durante 120 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva hacia fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
tic®ACL 2592 a 80ºC, seguido por un enjuague de llave de 60 segundos y un enjuague de agua desionizada de 60 segundos. Los paneles se sumergieron en el baño de recubrimiento autodepositante del ejemplo D durante 120 segundos bajo condiciones ambiente seguido por una parada de 30 segundos (es decir, el panel se eleva hacia fuera del baño y se le permite gotear durante 30 segundos en el aire). El panel se sumergió entones durante 60 segundos en un enjuague de reacción E3 Autophoretic® a 50ºC \pm 2ºC. (El enjuague de reacción Autophoretic E3 está disponible de la División de Tecnologías de Superficie de Henkel Corporation). Los paneles se destellaron en un horno durante 5 minutos a 53ºC y luego curados a 185ºC durante 40 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
- Película Construida
- 0.7-1.0 mil
- Adhesión de Cinta (ASTM D3359, método B)
- 5B
- 240 horas de Inmersión en Agua (ASTM D870)
- 5B/10
- 504 horas NSS (ASTM B 117)
- 6.2 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos SAE J2334
- 4.7 mm de desplazamiento total
- 30 ciclos GM9540P
- 3.8 mm de desplazamiento total
- Impacto inverso (ASTM D794)
- 20 in-lb.
Será evidente para aquellos expertos en la
técnica que se pueden hacer varias modificaciones en las
composiciones de la presente invención y en el proceso de elaborar
la dispersión de epoxi-acrílico y el baño de
recubrimiento.
Otras modalidades de la invención serán
evidentes para aquellos expertos en la técnica de la consideración
de la especificación y la práctica de la invención descrita aquí. Se
pretende que la especificación y los ejemplos se consideren
solamente como ejemplo.
Claims (20)
1. Un proceso para elaborar una dispersión
basada en epoxi autodepositante, el proceso comprende las etapas
de:
- (a)
- disolver y/o reducir un pre-polímero epoxi con por lo menos un monómero etilénicamente insaturado para formar una mezcla;
- (b)
- dispersar la mezcla de la etapa (a) en agua con por lo menos un tensoactivo para formar una dispersión de partícula fina; y
- (c)
- polimerizar por lo menos un monómero etilénicamente insaturado contenido en la dispersión de partícula fina para formar una dispersión epoxi,
en donde por lo menos un iniciador soluble en
agua y/o por lo menos un iniciador soluble en orgánicos se agrega
antes de la etapa (c) y en donde por lo menos un agente de curado
latente se incorpora en la mezcla antes de que se polimerice el por
lo menos un monómero etilénicamente insaturado.
2. El proceso de la reivindicación 1, en donde
la etapa (b) comprende las etapas de:
- dispersar la mezcla de la etapa (a) en agua, con por lo menos un tensoactivo para formar una dispersión cruda; y
- dispersar mecánicamente la dispersión cruda para formar una dispersión de partícula fina.
3. El proceso de la reivindicación 1 a 2, en
donde por lo menos un iniciador soluble en agua se agrega después
de la etapa (a) y antes de la etapa (c) y/o por lo menos un
iniciador soluble en orgánico se agrega antes de la etapa (b).
4. El proceso de la reivindicación 1 a 3, en
donde la etapa (c) se lleva a cabo al calentar la dispersión de
partícula fina.
5. El proceso de la reivindicación 1 a 4, en
donde el pre-polímero epoxi se deriva de la resina
epoxi preparada al hacer reaccionar un diglicidil éter de un fenol
polihídrico.
6. El proceso de la reivindicación 5, en donde
el pre-polímero epoxi se deriva de una o más resinas
epoxi que conforman la estructura química general:
\vskip1.000000\baselineskip
en donde A
es
y n es 0 o un entero de 1 a
50.
7. El proceso de la reivindicación 1 a 6, en
donde por lo menos un componente adicional se agrega antes de la
etapa (c), en donde por lo menos un componente adicional se
selecciona del grupo que consiste de agentes de curado, disolventes
coalescentes, agentes de nivelación, y mezclas de éstos.
8. El proceso de la reivindicación 1, en donde
por lo menos un monómero etilénicamente insaturado se selecciona
del grupo que consiste de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres
de ácido acrílico, ésteres de ácido metacrílico, acrilonitrilo,
metacrilonitrilo, acrilamida metacrilamida, y estireno.
9. El proceso de la reivindicación 1 a 8, en
donde por lo menos un monómero etilénicamente insaturado es un
monómero funcional aniónico.
10. El proceso de la reivindicación 9, en donde
el monómero funcional aniónico es un monómero de éster de
fosfato.
11. Una dispersión epoxi autodepositante estable
que comprende:
- (a)
- un pre-polímero epoxi;
- (b)
- por lo menos un monómero etilénicamente insaturado polimerizado en la presencia del componente (a) a través de un proceso de polimerización heterofase; y
- (c)
- por lo menos un agente de curado latente,
en donde la dispersión epoxi comprende además
partículas y componentes de dispersión (a), (b) y (c) están todos
presentes en una o más de las partículas de dispersión.
12. Una composición de recubrimiento
autodepositante que comprende:
- (a)
- por lo menos una dispersión epoxi que comprende: (i) un pre-polímero epoxi; (ii) por lo menos un monómero etilénicamente insaturado polimerizado en la presencia del componente (a) a través de un proceso de polimerización heterofase; y (iii) por lo menos un agente de curado latente,
- en donde la dispersión epoxi comprende además partículas de dispersión y los componentes (i), (ii) y (iii) todos están presentes en una o más de las partículas de dispersión;
- (b)
- agua; y
- (c)
- por lo menos un acelerador de autodeposición.
13. La dispersión epoxi autodepositante estable
o la composición de recubrimiento autodepositante de la
reivindicación 11 o 12, en donde el pre-polímero
epoxi se deriva de la resina epoxi preparada al hacer reaccionar un
diglicidil éter de un fenol polihídrico.
14. La dispersión epoxi autodepositante o la
composición de recubrimiento autodepositante de la reivindicación
13, en donde le pre-polímero epoxi se deriva de una
o más resinas epoxi que conforman la estructura química general:
en donde A
es
y n es 0 o un entero de 1 a
50.
15. La dispersión epoxi autodepositante
recubrible o la composición de recubrimiento autodepositante de la
reivindicación 11 a 14, comprende además por lo menos un componente
adicional seleccionado del grupo que consiste de colorantes,
pigmentos, disolventes coalescentes, agentes de nivelación, y
mezclas de éstos.
16. La dispersión epoxi autodepositante estable
o la composición de recubrimiento autodepositante de la
reivindicación 11 y 15, en donde por lo menos un monómero
etilénicamente insaturado se selecciona del grupo que consiste de
ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de ácido acrílico,
ésteres de ácido metacrílico, acrilonitrilo, metacrilonitrilo,
acrilamida, metacrilamida, y estireno.
17. La dispersión epoxi autodepositante estable
o la composición de recubrimiento autodepositante de la
reivindicación 16, en donde por lo menos un monómero etilénicamente
insaturado es un monómero funcional aniónico.
18. La dispersión epoxi autodepositante estable
o la composición de recubrimiento autodepositante de la
reivindicación 17, en donde el monómero funcional aniónico es un
monómero de éster de fosfato.
19. Una dispersión epoxi autodepositante estable
producida de acuerdo al proceso de la reivindicación 1.
20. Una composición de recubrimiento
autodepositante que comprende:
- (a)
- por lo menos una dispersión epoxi de acuerdo con la Reivindicación 19;
- (b)
- agua; y
- (c)
- por lo menos un acelerador de autodeposición.
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