ES2208412T3 - Revestimiento compuesto con resistencia al desconchado mejorada. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el revestimiento de un substrato, que comprende los pasos consistentes en: (a) aplicar una capa de una composición de imprimación resistente al desconchado, comprendiendo dicha composición de imprimación resistente al desconchado como porción resinosa un polímero de poliuretano que tiene una temperatura de transición vítrea de 0 EC o menos y, opcionalmente, un segundo componente que tiene funcionalidad reactiva; (b) aplicar sobre la capa de la composición de imprimación resistente al desconchado una capa de una composición de imprimación termoendurecible, comprendiendo la composición de imprimación termoendurecible un polímero de poliuretano con una temperatura de transición vítrea que es como mínimo aproximadamente 20 EC mayor que la temperatura de transición vítrea de dicho polímero de poliuretano, un polímero acrílico y un componente reticulante que es reactivo como mínimo con uno de los polímeros de poliuretano o con el polímero acrílico; y (c) aplicar sobre la capa de la composición de imprimación termoendurecible como mínimo una capa de una composición de revestimiento de acabado, siendo la funcionalidad reactiva del segundo componente, cuando esté presente, reactiva con como mínimo un polímero seleccionado entre el grupo consistente en el polímero de poliuretano de la composición de imprimación resistente al desconchado, el polímero de poliuretano de la composición de imprimación termoendurecible, el polímero acrílico de la composición de imprimación termoendurecible, y combinaciones de ellos.

Description

Revestimiento compuesto con resistencia al desconchado mejorada.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a revestimientos de imprimación compuestos que proporcionan resistencia al desconchado y a composiciones de imprimación acuosa que proporcionan dichos revestimientos compuestos.

Antecedentes de la invención

Los acabados de revestimiento, en particular los acabados de revestimiento exteriores en la industria del automóvil, se aplican generalmente en dos o más capas diferentes. Primero se pueden aplicar sobre el substrato sin pintar una o más capas de composición de revestimiento de imprimación, seguidas de una o más capas de revestimiento de acabado. Cada una de las capas proporciona importantes propiedades relacionadas con la durabilidad y el aspecto del acabado de revestimiento compuesto. Las capas de revestimiento de imprimación pueden servir para una serie de objetivos. En primer lugar, el revestimiento de imprimación se puede aplicar para promover la adhesión entre el substrato y el revestimiento. En segundo lugar, el revestimiento de imprimación se puede aplicar para mejorar propiedades físicas del sistema de revestimiento, como la resistencia a la corrosión o la resistencia a los impactos, especialmente para mejorar la resistencia al desconchado por grava. En tercer lugar, el revestimiento de imprimación se puede aplicar para mejorar el aspecto del revestimiento proporcionando una capa lisa sobre la que se pueden aplicar las capas de revestimiento de acabado. La capa o las capas de revestimiento de acabado contribuyen a otras propiedades, tales como el color, el aspecto y la fotoestabilización.

Hoy en día, en el proceso de acabado del exterior de automóviles, los substratos metálicos se revisten primero habitualmente con una imprimación por electro-revestimiento. Aunque la imprimación por electro-revestimiento proporciona una adhesión superficial y una protección contra la corrosión excelentes, frecuentemente es deseable aplicar una segunda capa de imprimación. La segunda capa de imprimación proporciona propiedades adicionales no disponibles con la imprimación por electro-revestimiento. La resistencia al desconchado por grava es una de las propiedades críticas proporcionadas por la segunda capa de imprimación. La segunda capa de imprimación también puede mejorar la protección contra la corrosión del acabado y proporcionar una superficie más lisa que la imprimación por electro-revestimiento. La segunda imprimación también sirve para proporcionar una capa barrera entre la capa de imprimación por electro-revestimiento, que habitualmente contiene porciones aromáticas y otros materiales que pueden provocar un amarilleo con la exposición a la luz solar, y el revestimiento de acabado.

Los documentos de Mitsuji et al. U.S. 5,281,655, 5,227,422 y 4,948,829, todos ellos incorporados aquí por referencia, describen composiciones de revestimiento de capa base para automóviles que contienen una emulsión de resina de poliuretano, una segunda emulsión de resina que puede ser una resina acrílica, y un agente reticulante. En el documento 4,948,829 de Mitsuji, la resina de poliuretano se prepara dispersando un prepolímero con funcionalidad de isocianato y sometiendo a reacción el agua con los grupos isocianato para prolongar la cadena del prepolímero. El prepolímero se prepara utilizando un diisocianato alifático, un diol de poliéter o diol de poliéster, un poliol de bajo peso molecular y ácido dimetilol-alcanoico. En los documentos 5,281,655 y 5,227,422, la resina de poliuretano se prepara sometiendo a reacción un poliisocianato alifático, un poliol de alto peso molecular, un ácido dimetilol-alcanoico y, opcionalmente, un prolongador de cadena o terminador. Dado que los documentos de Mitsuji se refieren a revestimientos de capa base, dichos documentos no proporcionan ninguna indicación para la preparación de composiciones que tengan resistencia al desconchado y otras propiedades requeridas para las capas de revestimiento de imprimación.

El documento de Hatch et al., U.S. 5,317,735, incorporado aquí por referencia, describe una composición de imprimación acuosa para pelotas de golf que incluye una dispersión de poliuretano y una dispersión acrílica. La imprimación tiene un contenido muy bajo de disolvente orgánico volátil, lo que es importante para reducir al mínimo las emisiones reguladas del proceso de revestimiento. Sin embargo, el documento de Hatch no describe ninguna composición endurecible (termoendurecible). Aun más importante, las imprimaciones para pelotas de golf del documento de Hatch no proporcionan las propiedades exigidas a las imprimaciones para automóviles, tales como la resistencia al desconchado por piedras y la protección contra la corrosión.

Aunque la composición de imprimación se puede formular para proporcionar una buena resistencia al desconchado por grava a una carrocería de un vehículo, algunas áreas del vehículo son particularmente propensas al desconchado por grava. Estas áreas incluyen los pilares en A (pilares a ambos lados del parabrisas), el borde delantero del techo, el borde anterior del capó, y los paneles de balancín. En estas áreas resulta ventajoso disponer una capa adicional de una imprimación resistente al desconchado antes de la imprimación que se aplica al resto de la carrocería del vehículo para obtener una mayor protección contra el desconchado por piedras. En general, las composiciones de imprimación aplicadas para este fin consisten en composiciones termoendurecibles a base de disolventes. Si bien estas capas resistentes al desconchado han funcionado bien con composiciones de imprimación a base de disolventes, sigue siendo necesaria una composición de revestimiento resistente al desconchado que sea compatible con las composiciones de imprimación acuosas. También son necesarias otras mejoras en la resistencia al desconchado de la imprimación.

Por consiguiente, sería deseable disponer de un revestimiento de imprimación compuesto que incluya una capa superior de una composición de imprimación acuosa para carrocerías que proporcione una mayor resistencia al desconchado por piedras y otras propiedades importantes para una imprimación para automóviles, y una capa inferior consistente en una capa de imprimación resistente al desconchado, compatible con la capa de imprimación superior, en particular para aplicaciones húmedo-sobre-húmedo de la capa de imprimación superior sobre la capa de imprimación resistente al desconchado, que proporcione una resistencia adicional al desconchado en áreas particulares de la carrocería del vehículo. Además, por cuestiones medioambientales y de regulación, sería deseable producir tanto la capa de imprimación superior como la capa de imprimación inferior resistente al desconchado a partir de composiciones que tengan un contenido muy bajo de disolvente orgánico volátil.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para aplicar un revestimiento compuesto a un automóvil. En dicho procedimiento, como mínimo sobre un área del vehículo se aplica una capa de una composición de imprimación resistente al desconchado y la composición de imprimación aplicada forma una capa de imprimación resistente al desconchado. La composición de imprimación resistente al desconchado incluye como porción resinosa un polímero de poliuretano con una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos y, opcionalmente, un segundo componente que tiene funcionalidad reactiva. Después se aplica sobre el vehículo una composición de imprimación termoendurecible.

La funcionalidad reactiva es reactiva con el polímero de poliuretano de la composición de imprimación resistente al desconchado o con uno de los componentes de la composición de imprimación termoendurecible. La composición de imprimación termoendurecible incluye un polímero de poliuretano, un polímero acrílico y un componente reticulante que es reactivo como mínimo con el polímero de poliuretano, con el polímero acrílico o con ambos. El polímero de poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos. El polímero acrílico tiene una temperatura de transición vítrea que es como mínimo aproximadamente 20ºC mayor que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. El polímero de poliuretano de las dos imprimaciones y el polímero acrílico se dispersan o emulsionan preferentemente en un medio acuoso. Tal como se utilizan aquí, las expresiones "emulsión" o "dispersión" se emplean en cada caso para referirse tanto a dispersiones como a emulsiones.

La invención también proporciona un revestimiento compuesto que tiene una primera capa de una imprimación resistente al desconchado, una segunda capa de imprimación sobre la primera capa de imprimación resistente al desconchado, y una capa de revestimiento de acabado sobre la segunda capa de imprimación.

La primera capa de imprimación resistente al desconchado se forma a partir de una composición que incluye como porción resinosa un polímero de poliuretano con una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos y, opcionalmente, un segundo componente que tiene funcionalidad reactiva. La funcionalidad reactiva es reactiva con el polímero de poliuretano de la composición de imprimación resistente al desconchado o con uno de los componentes de la composición de imprimación que forma la segunda capa de imprimación.

La segunda capa de imprimación es el producto de una composición de imprimación que incluye un polímero de poliuretano con una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos, un polímero acrílico con una temperatura de transición vítrea que es como mínimo aproximadamente 20ºC mayor que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano, y un componente reticulante.

Descripción detallada de la invención

Como mínimo sobre un área del vehículo se aplica una capa de la composición de imprimación resistente al desconchado. En una realización preferente, la composición de imprimación resistente al desconchado se aplica en una o más de las siguientes áreas del vehículo: los pilares en A (pilares a ambos lados del parabrisas), el borde delantero del techo, el borde anterior del capó, el parachoques delantero, los paneles de balancín, y combinaciones de ellos.

La composición de imprimación resistente al desconchado incluye como porción resinosa un polímero de poliuretano con una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos y, opcionalmente, un segundo componente que tiene funcionalidad reactiva. El polímero de poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos, preferentemente de aproximadamente -20ºC o menos y de forma especialmente preferente de aproximadamente -30ºC o menos. La temperatura de transición vítrea del poliuretano de la invención se encuentra entre aproximadamente -80ºC y aproximadamente 0ºC, preferentemente entre aproximadamente -65ºC y aproximadamente -10ºC, de forma especialmente preferente entre aproximadamente -65ºC y aproximadamente -30ºC, y de forma aun más preferente entre aproximadamente -60ºC y aproximadamente -35ºC. El poliuretano presenta un peso molecular promedio en peso preferentemente entre aproximadamente 15.000 y aproximadamente 60.000, de forma especialmente preferente entre aproximadamente 15.000 y aproximadamente 60.000, y de forma aun más preferente entre aproximadamente 20.000 y aproximadamente 35.000.

Los poliuretanos se preparan mediante la reacción de como mínimo un poliisocianato y como mínimo un poliol. Los reactivos utilizados para preparar el poliuretano se seleccionan y reparten para obtener la temperatura de transición vítrea deseada. Los poliisocianatos adecuados incluyen, sin limitación, poliisocianatos alifáticos lineales y cíclicos, preferentemente con hasta 18 átomos de carbono, y poliisocianatos aromáticos sustituidos y no sustituidos. Los ejemplos ilustrativos incluyen, sin limitación, etilén-diisocianato, 1,2-propano-diisocianato, 1,3-propano-diisocianato, 1,4-butilén-diisocianato, diisocianato de lisina, bis-(ciclohexil-isocianato) de 1,4-metileno, isoforón-diisocianato, diisocianatos de tolueno (por ejemplo 2,4-toluén-diisocianato y 2,6-toluén-diisocianato), 4,4'-diisocianato de difenil-metano, metilén-bis-4,4'-isocianato-ciclohexano, 1,6-hexametilén-diisocianato, p-fenilén-diisocianato, tetrametil-xilén-diisocianato, meta-xilén-diisocianato, 2,2,4-trimetil-1,6-hexametilén-diisocianato, 1,12-dodecametilén-diisocianato, 1,3- y 1,4-ciclohexano-diisocianato, 1-isocianato-2-isocianato-metil-ciclopentano, y combinaciones de dos o más de ellos. Como poliisocianatos también se pueden utilizar biurets, alofanatos, isocianuratos, carbodiimidas y otras modificaciones de este tipo de dichos isocianatos. En una realización preferente, los poliisocianatos incluyen metilén-bis-4,4'-isocianato-ciclohexano, diisocianato de 1,6-hexametilén-diisocianato, 1,12-dodecametilén-diisocianato, y combinaciones de ellos. De forma particularmente preferente se utiliza como mínimo un diisocianato de \alpha,\omega-alquileno con cuatro o más carbonos, preferentemente 6 o más carbonos, en el grupo alquileno. Son especialmente preferentes las combinaciones de dos o más poliisocianatos en las que uno de los poliisocianatos es 1,6-hexametilén-diisocianato.

El poliol o los polioles utilizados para preparar el polímero de poliuretano se pueden seleccionar entre cualesquiera de los polioles conocidos útiles para la preparación de poliuretanos, incluyendo, sin limitación, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil-glicol, 1,3-propanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,9-nonanodiol, etilén-glicol, dietilén-glicol, trietilén-glicol y tetraetilén-glicol, propilén-glicol, dipropilén-glicol, glicerol, ciclohexano-dimetanoles, 2-metil-2-etil-1,3-propanodiol, 2-etil-1,3-hexanodiol, tiodiglicol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, ciclohexanodioles, trimetilol-propano, trimetilol-etano y glicerina; polioles de poliéster tales como los productos de reacción de cualquiera de los alcoholes anteriores y combinaciones de ellos con uno o más ácidos policarboxílicos seleccionados entre ácido malónico, ácido maleico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido azelaico, anhídridos de ellos, y combinaciones de los mismos; polioles de poliéter, tales como polietilén-glicoles y polipropilén-glicoles; y combinaciones de estos polioles. Son preferentes los polioles que tienen dos grupos hidroxilo. El poliuretano se prepara preferentemente utilizando uno o más polioles de poliéster. En una realización preferente, el poliol de poliéster es el producto de reacción de una mezcla que comprende neopentil-glicol y ácido adípico.

Aunque es posible preparar una dispersión no iónica del poliuretano, la dispersión de poliuretano preferentemente es aniónica. Se pueden sintetizar poliuretanos con funcionalidad de ácido que se pueden salificar para formar dispersiones o emulsiones aniónicas mediante la inclusión de un monómero con funcionalidad de ácido, tal como, sin limitación, ácidos dialquil-propiónicos incluyendo ácido dimetil-propiónico, y sales de metales alcalinos de aminoácidos como taurina, metil-taurina, ácido 6-amino-caproico, glicina, ácido sulfanílico, ácido diamino-benzoico, ornitina, lisina y aductos 1:1 de sultonas tales como propano-sultona o butano-sultona con diaminas tales como etilén-diamina, hidrazina o 1,6-hexametilén-diamina. Los grupos hidroxilo reaccionan para formar los enlaces de uretano mientras que el grupo ácido permanece sin reaccionar en la polimerización de poliuretano.

Se pueden preparar polímeros de poliuretano adecuados mediante cualquiera de los procedimientos conocidos. En un procedimiento para preparar polímeros de poliuretano, el componente de poliisocianato se somete a reacción con un exceso de equivalentes del componente de poliol para formar un polímero de poliuretano con funcionalidad de hidroxilo. Alternativamente, un exceso de equivalentes del componente de poliisocianato se puede someter a reacción con el componente de poliol para formar un prepolímero con funcionalidad de isocianato. El prepolímero se puede someter a reacción después de diferentes modos. En primer lugar, el prepolímero se puede someter a reacción con un alcohol o amina monofuncional para obtener un polímero de poliuretano no funcional. Los ejemplos de alcoholes y aminas monofuncionales que se pueden utilizar incluyen compuestos de óxido de polietileno que tienen un grupo hidroxilo terminal, alcoholes monofuncionales inferiores que tienen hasta 12 átomos de carbono, alcoholes amínicos tales como dimetil-etanol-amina, y aminas secundarias tales como dietil-amina y dimetil-amina. En segundo lugar, el prepolímero se puede someter a reacción con un compuesto de poliol, poliamina o alcohol amínico polifuncional para obtener funcionalidad de hidrógeno reactivo. Los ejemplos de estos compuestos polifuncionales incluyen, sin limitación, los polioles arriba mencionados, incluyendo trioles tal como trimetilol-propano; poliaminas tales como etilén-diamina, butil-amina y propil-amina; y alcoholes amínicos tal como dietanol-amina. Por último, el prepolímero se puede someter a prolongación de cadena mediante el agua durante la emulsión o dispersión del prepolímero en el medio acuoso. El prepolímero se mezcla con el agua después de la neutralización o durante la misma.

El poliuretano se puede polimerizar sin disolvente. No obstante, en caso necesario, se puede incluir disolvente cuando el poliuretano o el producto de prepolímero tiene alta viscosidad. Si se utiliza disolvente, éste se puede eliminar parcial o totalmente por destilación, preferentemente después de dispersar el poliuretano en el agua. El poliuretano puede tener grupos hidrófilos no iónicos tales como grupos de óxido de polietileno, que sirven para estabilizar el polímero de poliuretano dispersado. No obstante, en una realización preferente el polímero de poliuretano se prepara con grupos de ácido pendientes tal como se describe más arriba, y los grupos de ácido se salifican parcial o totalmente con un álcali, tal como sodio o potasio, o con una base, tal como una amina, durante o antes de la dispersión del polímero de poliuretano o el prepolímero en agua.

La composición de imprimación resistente al desconchado también puede incluir un segundo componente con una funcionalidad reactiva. La funcionalidad reactiva es reactiva con el polímero de poliuretano de la composición de imprimación resistente al desconchado o con uno de los componentes de la composición de imprimación termoendurecible. Cuando la capa de imprimación resistente al desconchado incluye el segundo componente, el revestimiento compuesto presenta mayor dureza, mejor endurecimiento y resistencia a los disolventes, y mejor adhesión entre capas.

En una realización preferente, el segundo componente es un reticulante reactivo con funcionalidad de hidrógeno activo de como mínimo uno de los miembros del grupo formado por el polímero de poliuretano de la imprimación resistente al desconchado, el polímero de poliuretano de la composición de imprimación termoendurecible y el polímero acrílico de la composición de imprimación termoendurecible. Los ejemplos de reticulantes reactivos con funcionalidad de hidrógeno activo incluyen, sin limitación, materiales que tienen grupos metilol o metil-alcoxilo activos, incluyendo resinas aminoplásticas o aductos de fenol/formaldehído; agentes endurecedores de poliisocianato bloqueado; tris-(alcoxi-carbonil-amino)-triazinas (disponibles de Cytec Industries bajo el nombre comercial TACT); y combinaciones de ellos.

Como resinas aminoplásticas adecuadas se pueden utilizar condensados de amina/aldehído, preferentemente eterificados como mínimo parcialmente y de forma totalmente preferente eterificados por completo. La melamina y la urea son aminas preferentes, pero también se pueden utilizar otras triazinas, triazoles, diazinas, guanidinas o guanaminas para preparar los agentes reticulantes de resinas aminoplásticas de amina alquilada/aldehído. Las resinas aminoplásticas son preferentemente condensados de amina/formaldehído, aunque se pueden utilizar otros aldehídos tales como acetaldehído, crotonaldehído y benzaldehído. Los ejemplos no limitativos de resinas aminoplásticas preferentes incluyen resinas de melamina-formaldehído monoméricas o poliméricas, incluyendo resinas de melamina parcial o totalmente alquiladas utilizando alcoholes que preferentemente tienen de uno a seis, de forma especialmente preferente de uno a cuatro, átomos de carbono, tal como melamina hexametoxi-metilada; resinas de urea-formaldehído, incluyendo metilol-ureas y siloxi-ureas tal como resina de urea-formaldehído butilada, benzoguanaminas alquiladas, guanil-ureas, guanidinas, biguanidinas, poliguanidinas y similares, Las resinas de melamina-formaldehído monoméricas son particularmente preferentes. Las resinas de melamina-formaldehído alquiladas preferentes son miscibles con agua o solubles en agua. Los ejemplos de poliisocianatos bloqueados incluyen isocianuratos de toluén-diisocianato, isoforón-diisocianato y hexametilén-diisocianato bloqueado con un agente de bloqueo tal como un alcohol, una oxima, o una amina secundaria tal como pirazol o pirazol sustituido. El reticulante se incluye preferentemente en la porción resinosa de la imprimación resistente al desconchado en una cantidad entre aproximadamente un 2% en peso y aproximadamente un 30% en peso, de forma especialmente preferente entre aproximadamente un 5% en peso y aproximadamente un 20% en peso, y de forma particularmente preferente entre aproximadamente un 5% en peso y aproximadamente un 15% en peso.

La composición de imprimación termoendurecible incluye un polímero de poliuretano, un polímero acrílico y un componente reticulante que es reactivo con como mínimo el polímero de poliuretano, con el polímero acrílico o con ambos. El polímero de poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos. El polímero de poliuretano puede ser cualquiera de los arriba descritos para la imprimación resistente al desconchado. En una realización preferente, la imprimación resistente al desconchado y la imprimación termoendurecible incluyen el mismo polímero de poliuretano.

El polímero acrílico de la composición de imprimación termoendurecible tiene una temperatura de transición vítrea que es como mínimo aproximadamente 20ºC mayor que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. El polímero acrílico se prepara de acuerdo con métodos habituales, por ejemplo mediante polimerización en masa o en solución seguida de dispersión en un medio acuoso o, preferentemente, mediante polimerización en emulsión en un medio acuoso. El polímero acrílico se polimeriza a partir de una mezcla monomérica que incluye preferentemente un monómero con funcionalidad de hidrógeno activo y preferentemente un monómero con funcionalidad de ácido. Los ejemplos de monómeros con funcionalidad de hidrógeno activo incluyen, sin limitación, monómeros con funcionalidad de hidroxilo tales como acrilato de hidroxi-etilo, metacrilato de hidroxi-etilo, acrilato de hidroxi-propilo, metacrilato de hidroxi-propilo, acrilatos de hidroxi-butilo y metacrilatos de hidroxi-butilo; y monómeros con funcionalidad de carbamato y funcionalidad de urea o monómeros con grupos funcionales que se convierten en grupos carbamato o urea después de la polimerización, tales como, sin limitación, los descritos en el documento U.S. 5,866,259, "Primer Coating Composition Containing Carbamate-Functional Acrylic Polymers", que se incorpora aquí en su totalidad por referencia.

Preferentemente se incluye una cantidad suficiente de monómero con funcionalidad de hidrógeno activo para producir un peso equivalente de 1.000 gramos o menos por equivalente, de forma especialmente preferente 800 gramos o menos por equivalente y de forma aun más preferente 600 gramos o menos por equivalente.

Preferentemente, el polímero acrílico se dispersa en forma de una dispersión aniónica. Los ejemplos de monómeros con funcionalidad de ácido adecuados incluyen, sin limitación, ácidos monocarboxílicos etilénicamente \alpha,\beta-insaturados que contienen de 3 a 5 átomos de carbono, ácidos dicarboxílicos etilénicamente \alpha,\beta-insaturados que contienen de 4 a 6 átomos de carbono, y los anhídridos y monoésteres de ellos. Los ejemplos incluyen, sin limitación, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido maleico o anhídrido maleico, ácido itacónico o anhídrido itacónico, etc. Se incluye una cantidad suficiente de monómero con funcionalidad de ácido para producir un polímero acrílico con un índice de acidez de como mínimo aproximadamente 1, y el polímero acrílico tiene preferentemente un índice de acidez entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10.

Además del monómero etilénicamente insaturado que tiene funcionalidad de ácido o que se utiliza para generar funcionalidad de ácido en el polímero acabado, también se utilizan uno o más monómeros etilénicamente insaturados adicionales como comonómeros para formar las resinas acrílicas de la invención. Los ejemplos de estos monómeros copolimerizables incluyen, sin limitación, derivados de ácidos monocarboxílicos etilénicamente \alpha,\beta-insaturados que contienen de 3 a 5 átomos de carbono, incluyendo ésteres, nitrilos o amidas de dichos ácidos; diésteres de ácidos dicarboxílicos etilénicamente \alpha,\beta-insaturados que contienen de 4 a 6 átomos de carbono; ésteres vinílicos, éteres vinílicos, vinil-cetonas, vinil-amidas, y compuestos vinílicos alifáticos heterocíclicos o aromáticos. Los ejemplos representativos de ácidos acrílicos y metacrílicos, amidas y amino-alquil-amidas incluyen, sin limitación, compuestos tales como acril-amida, N-(1,1-dimetil-3-oxobutil)-acril-amida, N-alcoxi-amidas tales como metilol-amidas; N-alcoxi-acril-amidas tales como n-butoxi-acril-amida; acril-amidas o metacril-amidas de N-amino-alquilo tales como amino-metil-acril-amida, 1-amino-etil-2-acril-amida, 1-amino-propil-2-acril-amida, 1-amino-propil-2-metacril-amida, N-1-(N-butil-amino)-propil-(3)-acril-amida y 1-amino-hexil-(6)-acril-amida y 1-(N,N-dimetil-amino)-etil-(2)-metacril-amida, -1-(N,N-dimetil-amino)-propil-(3)-acril-amida y 1-(N,N-dimetil-amino)-hexil-(6)-metacril-amida.

Los ejemplos representativos de ésteres de los ácidos acrílico, metacrílico y crotónico incluyen, sin limitación, los ésteres de la reacción con alcoholes alifáticos y cicloalifáticos saturados que contienen de 1 a 20 átomos de carbono, tales como los acrilatos, metacrilatos y crotonatos de metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, t-butilo, 2-etil-hexilo, laurilo, estearilo, ciclohexilo, trimetil-ciclohexilo, tetrahidro-furilo, estearilo, sulfo-etilo e isobornilo; y acrilatos y metacrilatos de polialquilén-glicol.

Los ejemplos representativos de otros monómeros polimerizables etilénicamente insaturados incluyen, sin limitación, compuestos tales como anhídridos, monoésteres y diésteres fumáricos, maleicos e itacónicos. También se pueden incluir monómeros polifuncionales para obtener una dispersión acrílica parcialmente reticulada. Los ejemplos de compuestos polifuncionales incluyen, sin limitación, diacrilato de etilén-glicol, dimetacrilato de etilén-glicol, diacrilato de trietilén-glicol, dimetacrilato de tetraetilén-glicol, diacrilato de 1,6-hexanodiol, divinil-benceno, triacrilato de trimetilol-propano, etc.

Los ejemplos representativos de monómeros vinílicos copolimerizables incluyen, sin limitación, compuestos tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, éteres vinílicos tales como éter vinil-etílico, haluros de vinilo y vinilideno, y vinil-etil-cetona. Los ejemplos representativos de compuestos vinílicos alifáticos heterocíclicos o aromáticos incluyen, sin limitación, compuestos tales como estireno, \alpha-metil-estireno, vinil-tolueno, t-butil-estireno y 2-vinil-pirrolidona.

Después de la polimerización, la funcionalidad de ácido se salifica, preferentemente con un álcali o una base, preferiblemente una amina. Los ejemplos de materiales de salificación adecuados incluyen, sin limitación, amoniaco, monoetanol-amina, etil-amina, dimetil-amina, dietil-amina, trietil-amina, propil-amina, dipropil-amina, isopropil-amina, diisopropil-amina, trietanol-amina, butil-amina, dibutil-amina, 2-etil-hexil-amina, etilén-diamina, propilén-diamina, etil-etanol-amina, dimetil-etanol-amina, dietil-etanol-amina, 2-amino-2-metil-propanol, y morfolina. Los materiales de salificación preferentes incluyen 2-amino-2-metil-propanol y dimetil-etanol-amina.

Los polímeros acrílicos se pueden preparar en forma de soluciones en un medio disolvente orgánico seleccionado preferentemente entre disolventes orgánicos solubles en agua o miscibles con agua, y después dispersar en agua. Después de la dispersión en agua, el disolvente orgánico se puede separar de la dispersión o emulsión acuosa por destilación.

En un método preferente, el polímero acrílico se obtiene mediante polimerización por emulsión. Preferentemente, para la polimerización por emulsión se utiliza un agente tensioactivo no iónico o un agente tensioactivo aniónico. Los agentes tensioactivos adecuados incluyen, sin limitación, éteres polioxietilén-nonil-fenílicos, ésteres de ácido sulfúrico de éter polioxietilén-alquil-alílico, sales amínicas y alcalinas de ácido dodecil-benceno-sulfónico tal como la sal dimetil-etanol-amínica de ácido dodecil-benceno-sulfónico y dodecil-benceno-sulfonato-sódico, y dioctil-sulfo-succinato de sodio.

La polimerización tiene lugar típicamente mediante polimerización por radicales libres. La fuente de radicales libres se suministra típicamente mediante un iniciador redox (reducción-oxidación) o mediante un peróxido orgánico o compuesto azo. Los iniciadores útiles incluyen, sin limitación, peroxidisulfato amónico, peroxidisulfato potásico, metabisulfito sódico, peróxido de hidrógeno, hidroperóxido de t-butilo, peróxido de dilaurilo, peroxibenzoato de t-butilo, 2,2'-azo-bis-(isobutiro-nitrilo), e iniciadores redox tales como peroxidisulfato amónico y metabisulfito sódico con sulfato ferroso-amónico. Opcionalmente se puede utilizar un agente de transferencia de cadena. Los agentes de transferencia de cadena típicos incluyen mercaptanos tales como mercaptano de octilo, mercaptano de n-dodecilo o t-dodecilo, ácido tiosalicílico, ácido mercapto-acético y mercapto-etanol; compuestos halogenados y \alpha-metil-estireno dimérico.

Los polímeros acrílicos preparados mediante polimerización en emulsión pueden tener pesos moleculares promedio en peso de un millón o más. La dispersión acrílica presenta preferentemente un peso molecular promedio en peso entre aproximadamente 5.000 y aproximadamente 5.000.000, de forma especialmente preferente entre aproximadamente 7.500 y aproximadamente 500.000, y de forma aun más preferente entre aproximadamente 10.000 y aproximadamente 50.000. Si se prepara mediante polimerización en solución y después se dispersa en agua, el polímero acrílico tendrá generalmente un peso molecular promedio en número entre aproximadamente 5.000 y aproximadamente 60.000. El peso molecular se puede determinar mediante cromatografía de permeación en gel utilizando un patrón de poliestireno u otros métodos conocidos.

La temperatura de transición vítrea teórica del polímero acrílico se puede ajustar de acuerdo con métodos conocidos en la técnica mediante la selección y el reparto de los comonómeros. El polímero acrílico tiene una temperatura de transición vítrea que es como mínimo aproximadamente 20ºC mayor que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. Preferentemente, el polímero acrílico tiene una temperatura de transición vítrea que es como mínimo aproximadamente 40ºC mayor, de forma especialmente preferente aproximadamente 50ºC mayor, que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. En una realización preferente, el polímero acrílico presenta una T_{g} teórica entre aproximadamente -30ºC y 80ºC, de forma especialmente preferente entre aproximadamente -20ºC y 40ºC.

El polímero de poliuretano se puede incluir en la imprimación termoendurecible en una cantidad de como mínimo aproximadamente un 40% en peso, preferentemente como mínimo aproximadamente un 50% en peso, con respecto a los pesos de componentes no volátiles combinados del polímero de poliuretano y el polímero acrílico. El polímero de poliuretano se puede incluir en la imprimación en una cantidad hasta aproximadamente un 98% en peso, preferentemente hasta aproximadamente un 80% en peso, con respecto a los pesos de componentes no volátiles combinados del polímero de poliuretano y el polímero acrílico. Preferentemente se incluye entre aproximadamente un 50% en peso y aproximadamente un 75% en peso, y de forma especialmente preferente se incluye entre aproximadamente un 65% en peso y aproximadamente un 75% en peso, del polímero de poliuretano, con respecto a los pesos de componentes no volátiles combinados del polímero de poliuretano y el polímero acrílico.

La composición de imprimación termoendurecible también incluye un componente reticulante.

El componente reticulante incluye uno o más reticulantes reactivos con funcionalidad de hidrógeno activo, incluyendo cualquiera de los reticulantes arriba descritos útiles para la composición de imprimación resistente al desconchado.

El componente reticulante está contenido preferentemente en una cantidad entre aproximadamente un 2% en peso y aproximadamente un 30% en peso, de forma especialmente preferente entre aproximadamente un 5% en peso y aproximadamente un 20% en peso, y de forma particularmente preferente entre aproximadamente un 5% y aproximadamente un 15% en peso, con respecto a los pesos de componentes no volátiles combinados del poliuretano, el polímero acrílico y el componente reticulante de la composición de imprimación termoendurecible. Las composiciones de imprimación resistentes al desconchado y las composiciones de imprimación termoendurecibles pueden incluir uno o más catalizadores. El tipo de catalizador depende de la composición del componente reticulante particular utilizado. Los catalizadores útiles incluyen, sin limitación, catalizadores ácidos bloqueados tales como ácido p-tolueno-sulfónico, ácido dodecil-benceno-sulfónico y ácido dinonil-naftaleno-disulfónico bloqueados con aminas; fosfato de ácido fenílico, maleato de monobutilo y fosfato de butilo, éster de hidroxi-fosfato; ácidos de Lewis, sales de zinc y sales de estaño, incluyendo dilaurato de dibutil-estaño y óxido de dibutil-estaño.

Las composiciones de revestimiento de imprimación resistentes al desconchado y las composiciones de revestimiento de imprimación termoendurecibles de acuerdo con la invención pueden incluir adicionalmente pigmentos tales como los normalmente utilizados en la técnica, incluyendo pigmentos de color, pigmentos inhibidores de la corrosión, pigmentos conductores y pigmentos de carga. Como ejemplos ilustrativos de ellos se mencionan: óxidos metálicos, cromatos, molibdatos, fosfatos y silicatos, negro de humo, dióxido de titanio, sulfatos y sílices.

También se pueden añadir a las composiciones otros materiales convencionales tales como tintes, agentes de control de flujo o de control de reología, etc.

La composición de imprimación resistente al desconchado y la composición de imprimación termoendurecible pueden presentar un contenido muy bajo de componentes volátiles de disolvente orgánico. La dispersión de poliuretano se prepara preferentemente en forma de una dispersión libre de disolventes o esencialmente libre de disolventes. La expresión "esencialmente libre de disolventes" quiere decir que la dispersión tiene un contenido de componentes orgánicos volátiles inferior a aproximadamente un 5% en peso con respecto a la composición de imprimación. La dispersión acrílica también es preferentemente una dispersión libre de disolventes o esencialmente libre de disolventes. La composición de imprimación tiene preferentemente un contenido de componentes orgánicos volátiles inferior a aproximadamente 1,5, de forma especialmente preferente inferior a aproximadamente 1,3, y de forma aun más preferente inferior a aproximadamente un 0,7. El contenido de componentes orgánicos volátiles de las composiciones de revestimiento se mide típicamente aplicando la ASTM D3960.

Las composiciones de revestimiento de imprimación de la presente invención se puede aplicar sobre muchos substratos diferentes, incluyendo madera, metales, vidrio, tela, plástico, espuma, metales y elastómeros. Son particularmente preferentes como imprimaciones para artículos de automóviles tales como carrocerías de automóvil de metal o plástico o bandas elastoméricas. Cuando el artículo es un artículo metálico, preferentemente primero se aplica una capa de imprimación por electro-revestimiento antes de aplicar la composición de revestimiento de imprimación de la invención.

El revestimiento compuesto de la invención tiene, como capas adyacentes, una primera capa de revestimiento de imprimación obtenida aplicando la composición trimérica resistente al desconchado de la invención y una segunda capa de revestimiento de imprimación dispuesta sobre la primera capa de revestimiento de imprimación y obtenida aplicando la composición de revestimiento de imprimación termoendurecible. El revestimiento compuesto tiene una capa de revestimiento de acabado aplicada sobre las capas de revestimiento de imprimación. La capa de revestimiento de acabado puede incluir una capa de revestimiento base aplicada sobre la capa de revestimiento de imprimación y una capa exterior de revestimiento transparente aplicada sobre la capa de revestimiento base.

Las capas de revestimiento de imprimación compuesto de la invención se aplican directamente sobre el substrato o sobre una o más capas adicionales de imprimación, tal como la imprimación por electro-revestimiento. Después, las composiciones de revestimiento de imprimación aplicadas se cuecen y, como mínimo en el caso de la composición de imprimación termoendurecible, se endurecen para formar una capa de revestimiento de imprimación. La imprimación de electro-revestimiento u otra primera capa de imprimación se pueden endurecer al mismo tiempo que se cuecen las capas de revestimiento de imprimación de la invención en un proceso conocido como revestimiento "húmedo-sobre-húmedo". Las capas de revestimiento de imprimación compuesto formadas a partir de las composiciones de revestimiento de imprimación de la invención son las capas de imprimación más exteriores del revestimiento compuesto.

Sobre las capas de revestimiento de imprimación se aplica una composición de revestimiento de acabado, que se endurece para formar una capa de revestimiento de acabado. Al llegar a este punto, el substrato está cubierto con un revestimiento compuesto que tiene como mínimo las dos capas de revestimiento de imprimación derivadas de las composiciones de la invención y como mínimo una capa de revestimiento de acabado. En una realización preferente, la composición de revestimiento de la presente invención se cubre con un revestimiento de acabado aplicado en forma de un revestimiento de acabado formado por capa de color más capa transparente (revestimiento base-revestimiento transparente). En un revestimiento de acabado formado por revestimiento base-revestimiento transparente, una capa inferior de un revestimiento pigmentado, el revestimiento base, se cubre con una capa exterior de un revestimiento transparente. Los revestimientos de acabado formados por revestimiento base-revestimiento transparente proporcionan un atractivo acabado liso y brillante y generalmente una eficacia mejorada.

Las composiciones de reticulación son preferentes como la capa o las capas de revestimiento de acabado. Los revestimientos de este tipo son conocidos en la técnica e incluyen composiciones a base de agua y composiciones a base de disolvente. Por ejemplo, el revestimiento de acabado puede ser un revestimiento transparente de acuerdo con el documento U.S. 5,474,811, aplicado húmedo-sobre-húmedo sobre una capa de una composición de revestimiento base. Los polímeros conocidos en la técnica útiles para las composiciones de revestimiento base y revestimiento transparente incluyen, sin limitación, acrílicos, vinilo, poliuretanos, policarbonatos, poliésteres, alquidas y polisiloxanos. Son preferentes los acrílicos y poliuretanos. También son preferentes las composiciones de revestimiento base y revestimiento transparente termoendurecibles y, con este fin, los polímeros preferentes comprenden uno o más tipos de grupos funcionales reticulables tales como carbamato, hidroxi, isocianato, amina, epoxi, acrilato, vinilo, silano, aceto-acetato, etc. El polímero puede ser autorreticulante o, preferentemente, la composición puede incluir un agente reticulante tal como un poliisocianato o una resina aminoplástica del tipo arriba descrito. En una realización se utilizan composiciones de revestimiento base y/o composiciones de revestimiento transparente a base de agua con un contenido bajo de componentes orgánicos volátiles. Las composiciones de revestimiento base acuosas y las composiciones de revestimiento transparente a base de agua tienen en cada caso preferentemente un contenido de componentes orgánicos volátiles inferior a aproximadamente 1,5, de forma especialmente preferente inferior a aproximadamente 1,3 y de forma aun más preferente inferior a aproximadamente 0,7.

Cada una de las capas de los revestimientos compuestos de la invención se puede aplicar sobre un artículo a revestir de acuerdo con cualquiera de una serie de técnicas conocidas. Éstas incluyen, por ejemplo, revestimiento por pulverización, revestimiento por inmersión, revestimiento a rodillo, revestimiento por cortina y similares. Si se aplica una capa de imprimación de electro-revestimiento inicial sobre un substrato metálico, la imprimación de electro-revestimiento se aplica por deposición electrolítica. Para las aplicaciones en automóviles, las composiciones de revestimiento de imprimación de la invención y la capa o las capas de revestimiento de acabado se aplican preferentemente por pulverización, en particular mediante métodos de pulverización electrostática. Normalmente se aplican capas de revestimiento de aproximadamente una milipulgada o más en dos o más capas, separadas por un tiempo suficiente para permitir que parte del disolvente o medio acuoso se evapore de la capa aplicada. La evaporación puede tener lugar a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas, por ejemplo, para la evaporación se puede utilizar radiación calorífica. Las capas aplicadas pueden presentar en seco un espesor de 0,5 milipulgadas a 3 milipulgadas, y se aplica una cantidad suficiente de capas para obtener el espesor deseado del revestimiento final.

La capa de imprimación resistente al desconchado, que se forma a partir de la composición de imprimación resistente al desgaste, puede tener un espesor entre aproximadamente 0,5 milipulgadas y aproximadamente 3 milipulgadas, preferentemente entre aproximadamente 0,8 milipulgadas y aproximadamente 1,5 milipulgadas.

La capa de imprimación más exterior, que se forma sometiendo a reacción las composiciones de imprimación termoendurecibles, se puede endurecer mediante la reacción del componente endurecedor con la resina de poliuretano, con la resina acrílica o con ambas, antes de aplicar el revestimiento de acabado. La capa de imprimación endurecida puede tener un espesor entre aproximadamente 0,5 milipulgadas y aproximadamente 2 milipulgadas, preferentemente entre aproximadamente 0,8 milipulgadas y aproximadamente 1,2 milipulgadas.

Los revestimientos de acabado compuestos de capa de color más capa transparente se aplican habitualmente húmedo-sobre-húmedo. Las composiciones se aplican por capas separadas por una evaporación rápida, tal como se describe más arriba, con una evaporación rápida también entre la última capa de la composición de color y la primera capa de la composición transparente. Después, las dos capas de revestimiento se endurecen simultáneamente. Preferentemente, la capa de revestimiento base endurecida tiene un espesor de 0,5 a 1,5 milipulgadas y la capa de revestimiento transparente endurecida tiene un espesor de 1 a 3 milipulgadas, de forma especialmente preferente de 1,5 a 2,2 milipulgadas.

Alternativamente, la capa o las capas de imprimación de la invención y el revestimiento de acabado se pueden aplicar "húmedo-sobre-húmedo". Por ejemplo, se puede aplicar la composición de imprimación resistente al desconchado de la invención y después someter a una evaporación rápida la capa aplicada; a continuación se puede aplicar y someter a evaporación rápida el revestimiento de acabado; se puede aplicar la composición de imprimación termoendurecible de la invención y someter a evaporación rápida la capa aplicada; después se puede aplicar y someter a evaporación rápida el revestimiento de acabado, luego se pueden endurecer simultáneamente la imprimación termoendurecible, opcionalmente la imprimación resistente al desconchado (si es termoendurecible) y el revestimiento de acabado. De nuevo, el revestimiento de acabado puede incluir una capa de revestimiento base y una capa de revestimiento transparente aplicadas húmedo-sobre-húmedo.

Las composiciones de revestimiento termoendurecibles descritas se endurecen preferentemente con calor. Las temperaturas de endurecimiento oscilan preferentemente entre aproximadamente 70ºC y aproximadamente 180ºC, y de forma particularmente preferente entre aproximadamente 170ºF y aproximadamente 200ºF para una composición que incluya un catalizador ácido no bloqueado, o entre aproximadamente 240ºF y aproximadamente 275ºF para una composición que incluya un catalizador ácido bloqueado. Los tiempos de endurecimiento típicos a esas temperaturas oscilan entre 15 y 60 minutos y, preferentemente, la temperatura se elige de modo que se pueda aplicar un tiempo de endurecimiento entre aproximadamente 15 y aproximadamente 30 minutos. En una realización preferente, el artículo revestido es una carrocería o una parte de un automóvil. Las capas de imprimación compuestas de la invención proporcionan una mayor resistencia al desconchado en comparación con las imprimaciones previamente conocidas, manteniendo al mismo tiempo las propiedades deseables de resistencia al chorro de arena y la corrosión. Además, las composiciones de imprimación de la invención se pueden formular de modo que presenten un contenido bajo de componentes orgánicos volátiles o incluso de modo que no contengan ningún componente orgánico volátil.

La invención se describe adicionalmente en los siguientes ejemplos. Los ejemplos son méramente ilustrativos y no limitan en modo alguno el alcance de la invención tal como se describe y reivindica. Todas las partes son partes en peso a no ser que se indique otra cosa.

Ejemplos Ejemplo 1 Preparación de una pasta de pigmento

Se preparó una pasta de pigmento moliendo una mezcla preliminar de dispersión de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ de aproximadamente un 40% de componentes no volátiles, un 59% de agua y un 1% de tolueno, temperatura de transición vítrea de aproximadamente -45ºC, pH entre aproximadamente 6,0 y aproximadamente 7,5, peso molecular promedio en peso de aproximadamente 25.000, poliuretano aniónico basado en Desmodur W/1,6-hexametilén-diisocianato/poliéster-poliol, disponible de Bayer Corporation, Pittsburgh, PA), dióxido de titanio, carga de sulfato de bario y negro de humo, en un molino horizontal hasta una finura de 6 micras. La pasta de pigmento consistía en un 63% en peso de componentes no volátiles en agua. Los componentes no volátiles consistían en un 33,1% en peso de BAYHYDROL 140 AQ, un 33,1% en peso de dióxido de titanio, un 33,1% en peso de carga de sulfato de bario, y el resto de negro de humo.

Ejemplo 2 Composición de imprimación de área resistente al desconchado

Se preparó una composición de imprimación resistente al desconchado mezclando entre sí 219,6 partes en peso de la pasta de pigmento del Ejemplo 1, 212,4 partes en peso de BAYHYDROL 140 AQ, 68,02 partes en peso de agua desionizada, y 3,45 partes en peso de un material espesante. La composición se ajustó a 91 centipoise mediante la adición de 22 gramos de agua.

Ejemplo 3 Composición de imprimación de área resistente al desconchado

Se preparó una composición de imprimación resistente al desconchado mezclando entre sí 219,6 partes en peso de la pasta de pigmento del Ejemplo 1, 179,6 partes en peso de BAYHYDROL 140 AQ, 82,95 partes en peso de agua desionizada, 14,4 partes en peso de RESIMENE 747 (una resina de melamina-formaldehído disponible de Solutia, St. Louis, MO), 0,43 partes en peso de ABEX EP 110 (agente tensioactivo aniónico disponible de Rhodia), y 3,45 partes en peso de un material espesante. La composición se ajustó a 92 centipoise mediante la adición de 22 gramos de agua.

Ejemplo 4 Composición de imprimación termoendurecible

Se preparó una composición de imprimación mezclando primero entre sí 17,51 partes de dispersión de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ, 16,27 partes en peso de una emulsión de un polímero acrílico (temperatura de transición vítrea de 20ºC, contenido de componentes no volátiles de aproximadamente un 41% en agua, índice de acidez de aproximadamente 8 mg KOH/g componentes no volátiles, peso equivalente de hidroxilo de 510, salificada con 2-amino-2-metil-propanol a un pH de aproximadamente 6 a 7), 20,9 partes de agua desionizada, y 40,89 partes en peso de la pasta de pigmento del Ejemplo 1. A esta mezcla se le añadieron 2,71 partes en peso de RESIMENE 747 y 0,27 partes en peso de ABEX EP 110. Después se añadió un paquete de aditivos formado por un antiespumante, un humectante y un espesante. Finalmente, el pH de la composición de imprimación se ajustó a un valor de aproximadamente 8,0 con 2-amino-2-metil-propanol.

El contenido medido de componentes orgánicos volátiles de la composición de imprimación era de 0,24 libras por galón. La composición de imprimación presentaba un contenido de componentes no volátiles de un 42% en peso. La composición de imprimación se ajustó a una viscosidad de 75 a 110 centipoise con agua desionizada antes de su aplicación por pulverización. La composición de imprimación de los Ejemplos 2 y 3 se aplicó sobre placas de acero de 4'' x 12'' imprimadas por electro-revestimiento. Antes de endurecer la primera capa de imprimación, en cada placa se aplicó la composición de imprimación del Ejemplo 4 sobre la primera capa de imprimación. Las dos capas de imprimación se endurecieron conjuntamente de acuerdo con el programa de cocción mostrado en la tabla más abajo para formar una imprimación compuesta. Cada una de las capas de imprimación tenía un espesor de aproximadamente 1,0 milipulgadas. Después, la imprimación compuesta endurecida se recubrió con un revestimiento de acabado formado a partir de composiciones comerciales de revestimiento base y revestimiento transparente.

Como ejemplo comparativo se preparó una placa aplicando la composición de imprimación del Ejemplo 4 directamente sobre una placa de acero de 4'' x 12'' imprimada por electro-revestimiento. La capa de imprimación se endureció y se recubrió con composiciones comerciales de revestimiento base y revestimiento transparente tal como se describe más arriba.

Como ejemplo comparativo adicional se preparó una placa aplicando una capa de una imprimación comercial resistente al desconchado, U26AW415K, y una capa de una imprimación termoendurecible comercial, U28AW032, ambas disponibles de BASF Corporation, Southfield, MI. Las dos capas de imprimación se endurecieron conjuntamente de acuerdo con el programa de cocción mostrado en la tabla más abajo para formar una imprimación compuesta. Cada una de las capas de imprimación tenía un espesor de aproximadamente 1,0 milipulgadas. Después, la imprimación compuesta endurecida se recubrió con un revestimiento de acabado formado a partir de composiciones comerciales de revestimiento base y revestimiento transparente.

Las placas se sometieron a ensayos con gravelometer de acuerdo con el procedimiento de ensayo de SAE J400, excepto que se utilizaron tres pintas de grava en lugar de la pinta especificada por el método de ensayo. En pocas palabras, en el procedimiento de SAE J400, las placas se enfrían a –20 grados centígrados durante 1 hora antes del ensayo de grava. La placa se coloca en la máquina gravelometer en posición vertical, en un ángulo de 90 grados con respecto a la trayectoria de la grava. Sobre la placa se sopla una pinta de grava con una presión de aire de 70 psi. los ensayos de los ejemplos de la invención se utilizaron tres pintas de grava. La placa se calienta después a temperatura ambiente, se somete a arranque de cinta con cinta 3M 898, y se evalúa de acuerdo con patrones de evaluación de desconchados en una escala de 0 a 9, correspondiendo el valor 0 a un patrón que presenta una exfoliación total del revestimiento y el valor 9 a un patrón que prácticamente no presenta ningún desconchado.

La siguiente tabla muestra las evaluaciones con gravelometer de las placas obtenidas utilizando las composiciones de los Ejemplos 1 y 2.

Evaluaciones con gravelometer SAE J400, utilizando 3 pintas de grava
Capas de imprimación	Cocción 15 minutos a 275ºF	Cocción 30 minutos a 325ºF
Ejemplo 2/Ejemplo 4	7+/6-	7-
Ejemplo 3/Ejemplo 4	7+/8-	7+/8-
Sólo Ejemplo 4	7-	6
U26AW415K/U28AW032	6	5-

La invención se ha descrito detalladamente con referencia a realizaciones preferentes de la misma. No obstante, se ha de entender que se pueden realizar variaciones y modificaciones dentro del espíritu y el alcance de la invención.

Claims (27)

1. Procedimiento para el revestimiento de un substrato, que comprende los pasos consistentes en:

(a)

aplicar una capa de una composición de imprimación resistente al desconchado, comprendiendo dicha composición de imprimación resistente al desconchado como porción resinosa un polímero de poliuretano que tiene una temperatura de transición vítrea de 0ºC o menos y, opcionalmente, un segundo componente que tiene funcionalidad reactiva;

(b)

aplicar sobre la capa de la composición de imprimación resistente al desconchado una capa de una composición de imprimación termoendurecible, comprendiendo la composición de imprimación termoendurecible un polímero de poliuretano con una temperatura de transición vítrea que es como mínimo aproximadamente 20ºC mayor que la temperatura de transición vítrea de dicho polímero de poliuretano, un polímero acrílico y un componente reticulante que es reactivo como mínimo con uno de los polímeros de poliuretano o con el polímero acrílico; y

(c)

aplicar sobre la capa de la composición de imprimación termoendurecible como mínimo una capa de una composición de revestimiento de acabado,

siendo la funcionalidad reactiva del segundo componente, cuando esté presente, reactiva con como mínimo un polímero seleccionado entre el grupo consistente en el polímero de poliuretano de la composición de imprimación resistente al desconchado, el polímero de poliuretano de la composición de imprimación termoendurecible, el polímero acrílico de la composición de imprimación termoendurecible, y combinaciones de ellos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la composición de imprimación resistente al desconchado no se cuece antes de aplicar la composición de imprimación termoendurecible.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la composición de imprimación resistente al desconchado se cuece antes de aplicar la composición de imprimación termoendurecible.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la composición de imprimación termoendurecible no se endurece antes de aplicar la composición de revestimiento de aplicado, y la composición de imprimación termoendurecible y la composición de revestimiento de acabado se endurecen conjuntamente.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende un paso consistente en aplicar dicha composición de revestimiento de imprimación resistente al desconchado sobre una capa de una imprimación de electro-revestimiento.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la composición de revestimiento de acabado comprende una composición de revestimiento base y una composición de revestimiento transparente.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el substrato es de metal o plástico.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho substrato es una carrocería de automóvil.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que dicha composición de imprimación resistente al desconchado se aplica sobre un área de dicha carrocería de automóvil seleccionada entre el grupo consistente en los pilares en A, el borde delantero del techo, el borde anterior del capó, el parachoques delantero, los paneles de balancín, y combinaciones de ellos.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el poliuretano de la composición de revestimiento de imprimación resistente al desconchado y el poliuretano de la composición de revestimiento de imprimación termoendurecible son iguales.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que tanto la composición de revestimiento de imprimación resistente al desconchado como la composición de revestimiento de imprimación termoendurecible son acuosas.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la composición de revestimiento de imprimación resistente al desconchado incluye el segundo componente.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que el segundo componente es una resina aminoplástica.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la resina aminoplástica es una resina de melamina-formaldehído.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la resina de melamina-formaldehído es reactiva con la resina acrílica de la composición de revestimiento de imprimación termoendurecible.

16. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el polímero de poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea de aproximadamente -20ºC o menos.

17. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el polímero de poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea de aproximadamente -30ºC o menos.

18. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el polímero de poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea entre aproximadamente -80ºC y aproximadamente 0ºC.

19. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el polímero de poliuretano es el producto de reacción de un poliol de poliéster y un poliisocianato seleccionado entre el grupo consistente en metileno-bis-4,4'-isocianato-ciclohexano, 1,6-hexametilén-diisocianato, 1,12-dodecametilén-diisocianato, y combinaciones de ellos.

20. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el polímero de poliuretano tiene un peso molecular promedio en peso entre aproximadamente 15.000 y aproximadamente 60.000.

21. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el polímero de poliuretano está presente en la composición de revestimiento acuosa en forma de una dispersión aniónica.

22. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polímero acrílico tiene una temperatura de transición vítrea entre aproximadamente -20ºC y aproximadamente 40ºC.

23. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que el polímero acrílico tiene un peso equivalente de hidroxilo de 1.000 o menos.

24. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que el segundo componente está incluido en la porción resinosa de la imprimación resistente al desconchado en una cantidad entre aproximadamente un 2% en peso y aproximadamente un 30% en peso.

25. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polímero de poliuretano de la composición de revestimiento de imprimación termoendurecible representa entre aproximadamente un 40% en peso y aproximadamente un 80% en peso de los pesos de componentes no volátiles combinados del polímero de poliuretano y el polímero acrílico de la composición de revestimiento de imprimación termoendurecible.

26. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que cada una de las composiciones de imprimación tiene un contenido de componentes orgánicos volátiles inferior a aproximadamente 0,7 libras por galón.

27. Revestimiento compuesto producido de acuerdo con el procedimiento de la reivindicación 1.