ES2248636T3 - Composicion de revestimiento de capa base con bajo contenido en organicos volatiles y revestimiento compuesto preparado a partir de la misma. - Google Patents

Abstract

Composición acuosa de revestimiento de capa base que comprende: (a) un polímero de poliuretano disperso, teniendo dicho polímero poliuretano una temperatura de transición vítrea de 0ºC o inferior; (b) un polímero acrílico disperso, teniendo dicho polímero acrílico una temperatura de transición vítrea que es al menos 20ºC más alta que la temperatura de transición vítrea del citado polímero poliuretano; (c) un componente reticulante reactivo con al menos uno del polímero de poliuretano y el polímero acrílico; y (d) un pigmento, caracterizada porque el peso de no volátiles del polímero poliuretano es del 10% al 50% en peso de los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano, del polímero acrílico y del componente reticulante, y además caracterizada porque la composición de capa base tiene una relación pigmento ligante de al menos 0, 5.

Description

Composición de revestimiento de capa base con bajo contenido en orgánicos volátiles y revestimiento compuesto preparado a partir de la misma.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento de capa base acuosas reticulables con un bajo contenido de orgánicos no volátiles, en particular a composiciones de revestimiento de capa de acabado para automóviles. La presente invención se refiere además a revestimientos de acabado compuestos que tienen una o más capas de imprimación y una o más capas de revestimiento de acabado.

Antecedentes de la invención

Las composiciones de revestimiento endurecibles o termoendurecibles son muy utilizadas en el campo de los revestimientos, en particular para capas de acabado en la industria de los revestimientos para automóviles e industriales. Los revestimientos compuestos capa base/capa transparente son particularmente útiles como capas de acabado cuando se requiere un brillo excepcional, una gran profundidad de color, una nitidez de imagen o unos efectos metálicos especiales. La industria del automóvil ha hecho amplio uso de estos revestimientos para los paneles de carrocería de los automóviles.

Las composiciones de revestimiento acuosas y las composiciones de revestimiento en polvo han venido siendo utilizadas cada vez más para satisfacer las restricciones legales en referencia a las emisiones de disolventes orgánicos. En los últimos años, las composiciones de capa base basadas en agua, en particular, han ganado mayor importancia. Las composiciones de capa base acuosas se pueden preparar siguiendo distintos métodos. Un método para preparar la capa base consiste en la polimerización por emulsión de un polímero acrílico y la combinación del polímero de emulsión con otros materiales, por ejemplo pigmentos y un agente reticulante. Aunque la polimerización por emulsión presenta ventajas, en el caso de colores metálicos en las capa base es importante controlar los pigmentos lamelares metálicos y/o perlescentes necesarios para conseguir los efectos de color deseados. La calidad del efecto metálico en un revestimiento aumenta al incrementar el brillo cuando dicho revestimiento se observa con un ángulo de 90 grados con respecto al plano superficial (la cara) y al incrementarse el oscurecimiento del revestimiento cuando se mira bajo ángulos oblicuos (la pendiente). Es deseable maximizar la diferencia entre el brillo de la cara y el oscurecimiento de la pendiente. La diferencia se llama el "recorrido" del revestimiento metálico. El revestimiento debe igualmente presentar un efecto metálico uniforme (es decir, sin manchas). También es importante para los colores metálicos, y para todos los colores, conseguir un acabado liso y uniforme.

La capa base, como capa integrante de un revestimiento compuesto sobre un sustrato, también debe ayudar a proporcionar la alta resistencia al picado que se exige a los revestimientos de automóviles. Además, la capa base debe presentar una excelente adhesión a cualquiera de las capas de imprimación subyacentes, así como a la capa transparente aplicada sobre ella, de modo que el revestimiento compuesto sea fuerte. Del mismo modo, las composiciones de capa base aplicadas no deben provocar porosidad o desconchamiento de la capa transparente, ya que estos defectos provocan que la calidad del revestimientos sea baja y resultan en un aspecto mediocre. El reciente interés por las capas transparentes acuosas de lechada de polvo ha introducido un nuevo requisito de compatibilidad para las composiciones de capa base. Las composiciones de capa base conocidas ofrecen un aspecto de "grieta de desecación" cuando se utilizan con capas transparentes acuosas de lechada de polvo.

Así, es necesaria una composición re revestimiento acuosa mejorada que permita resolver estos diversos problemas que presentan las composiciones de capa base.

Mitsuji y col., Patentes de Estados Unidos 5.281.655, 5.227.422 y 4.948.829, incorporadas aquí como referencia, revelan unas 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 de reticulación. En Mitsuji `829, la resina de poliuretano se prepara mediante dispersión de un prepolímero isocianato funcional y por reacción del agua con los grupos isocianato para prolongar la cadena del prepolímero. El prepolímero se prepara utilizando un diisocianato alifático, un poliéter o un poliéster diol, un poliol de bajo peso molecular y un ácido dimetilolalcanoico. En Mitsuji `655 y `422, la resina de poliuretano se prepara por reacción de un poliisocianato alifático, un poliol de alto peso molecular, un ácido dimetilolalcanoico y, opcionalmente un prolongador de cadena o un terminador. Las referencias de Mitsuji, sin embargo, no describen cómo obtener la resistencia al picado deseada para el revestimiento compuesto o la forma de conseguir la calidad del aspecto requerido para los revestimientos de automóviles OEM a la vez que se utilizan pocos o ningún disolvente orgánico para ayudar a la coalescencia.

Hatch y col., Patente de Estados Unidos 5.817.735, incorporada aquí como referencia, describen una composición acuosa de imprimación para pelotas de golf que incluye una dispersión de poliuretano y una dispersión acrílica. La imprimación tiene un contenido muy bajo de disolventes orgánicos volátiles, lo que es importante para minimizar las emisiones reguladas debidas al proceso de revestimiento. La patente de Hatch, sin embargo, no revela ninguna composición endurecible (termoendurecible). Más importante es que las imprimaciones de las pelotas de golf de la patente de Hatch no satisfacen propiedades tales como un buen aspecto metálico y resistencia al picado por piedras, las cuales son necesarias para los revestimientos de automóviles. La referencia de Hatch no revela o describe las composiciones de capa base o no sugiere la forma de optimizar el aspecto metálico en las composiciones de capa base metálicas.

Por tanto, sería deseable disponer de una composición de capa base que proporcionara un recorrido mejorado para los colores metálicos y demás propiedades que son importantes en las capa base para automóviles, y que además pudiera ser formulada con un muy bajo contenido en disolventes orgánicos volátiles.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una composición de capa base termoendurecible que incluye un polímero de poliuretano, un polímero acrílico y un componente reticulante que es reactivo con al menos el polímero de poliuretano o el polímero acrílico. El polímero de poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea de 0ºC o inferior. El polímero acrílico tiene una temperatura de transición vítrea que es al menos unos 20ºC aproximadamente más alta que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. Preferentemente, los polímeros de poliuretano y acrílicos están dispersos o en emulsión en un medio acuoso. Tal como se emplean aquí, los términos "emulsión" o "dispersión" se utilizarán para referirse tanto a las dispersiones como a las emulsiones. Además, la composición de capa base tiene una relación pigmento ligante de al menos 0,5 aproximadamente.

La composición de la capa base de la invención genera capas base con excelente uniformidad y efecto metálico sin necesidad de añadir disolventes coalescentes.

La invención proporciona además un revestimiento compuesto que tiene como, capa base, una capa endurecida de la composición de revestimiento de capa base de la invención y que tiene al menos una capa transparente sobre la capa base. En una realización preferente, el revestimiento compuesto tiene una tercera capa subyacente que se obtiene por aplicación y endurecido de una composición acuosa de imprimación; la cual comprende un polímero poliuretano disperso con una temperatura de transición vítrea de aproximadamente 0ºC o inferior, un polímero acrílico disperso que tiene una temperatura de transición vítrea que es al menos unos 20ºC más alta que la temperatura de transición vítrea del polímero poliuretano, y un componente reticulante reactivo al menos frente al polímero poliuretano o al polímero acrílico.

El revestimiento compuesto de la invención presenta una excelente uniformidad, aun sin utilizar un codisolvente orgánico.

Descripción detallada de la invención

Preferentemente, la composición de capa base contiene aproximadamente del 10% en peso de no volátiles al 50% aproximadamente en peso de no volátiles del polímero de poliuretano, porcentajes basados en los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano, del polímero acrílico y del componente reticulante. El polímero poliuretano de la invención tiene una temperatura de transición vítrea de aproximadamente 0ºC o inferior, preferentemente de unos -20ºC aproximadamente o inferior, y en especial de aproximadamente -30ºC o inferior. La temperatura de transición vítrea del poliuretano preferentemente se encuentra en el rango de -80ºC aproximadamente a 0ºC aproximadamente, en especial de aproximadamente -65ºC a aproximadamente -10ºC, en particular de aproximadamente -65ºC a aproximadamente -30ºC, y con especial preferencia de aproximadamente -60ºC a aproximadamente -35ºC.

Preferentemente, el peso molecular promedio del poliuretano es de 15.000 aproximadamente a 60.000 aproximadamente, en especial de aproximadamente 15.000 a aproximadamente 40.000, y en particular de aproximadamente 20.000 a aproximadamente 35.000.

Los poliuretanos se preparan por reacción de al menos un poliisocianato y de al menos un poliol. Los reactivos empleados para preparar el poliuretano se eligen y reparten para proporcionar la temperatura de transición vítrea deseada. Entre los poliisocianatos adecuados se incluyen, sin limitación, poliisocianatos alifáticos lineales y cíclicos, preferentemente de hasta 18 átomos de carbono y poliisocianatos aromáticos sustituidos y no sustituidos. Como ejemplos ilustrativos se incluyen, sin limitación, diisocianato de etileno, 1,2-diisocianatopropano, 1,3-diisocianatopropano, diisocianato de 1,4-butileno, diisocianato de lisina, bis(ciclohexilisocianato) de 1,4-metileno, diisocianato de isoforona, diisocianatos de tolueno (por ejemplo, 2,4- y 2,6-toluendiisocianato), 4,4'-diisocianato de difenilmetano, metilenbis-4,4'-isocianatociclohexano, diisocianato de 1,6-hexametileno, diisocianato de p-fenileno, tetrametil xileno diisocianato, diisocianato de meta-xileno, 2,2,4-trimetil-1,6-hexametilen diisocianato, 1,12-dodecametilen diisocianato, ciclohexan-1,3- y 1,4-diisocianato, 1-isocianato-2-isocianatometilciclopentano, y combinaciones de dos o más de los mismos. Los biurets, alofonatos, isocianuratos, carbodiimidas, y demás modificaciones de estos isocianatos pueden utilizarse también como poliisocianatos. En una realización preferente, los poliisocianatos incluyen metilenbis-4,4'-isocianatociclohexano, 1,6-hexametilendiisocianato, 1,12-dodecametilendiisocianato, y combinaciones de los mismos. En particular, se prefiere utilizar al menos un diisocianato \alpha,\omega-alquileno de cuatro o más carbonos, preferentemente de 6 o más carbonos, en el grupo alquileno. Son especialmente preferentes las combinaciones de dos o más poliisocianatos en las que uno de estos poliisocianatos es 1,6-hexametilendiisocianato.

El poliol o polioles utilizados para preparar el polímero poliuretano pueden seleccionarse de entre cualquiera de los polioles conocidos por ser útiles en la preparación de poliuretanos, incluyendo, sin limitación, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentilglicol, 1,3-propanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,9-nonadiol, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol y tetraetilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, glicerol, ciclohexanodimetanoles, 2-metil-2-etil-1,3-propanodiol, 2-etil-1,3-hexanodiol, tiodiglicol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, ciclohexanodioles, trimetilolpropano, trimetiloletano y la glicerina; poliésterpolioles como los productos de reacción de cualquiera de los alcoholes anteriormente mencionados, y combinaciones de los mismos, con uno o más ácidos policarboxílicos seleccionados de entre ácido malónico, ácido maleico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido acelaico, anhídridos de los mismos, y combinaciones de los mismos; poliéterpolioles, como polietilenglicoles y polipropilenglicoles; y combinaciones de estos polioles. Son preferentes los polioles que tienen dos grupos hidroxilo. El poliuretano se prepara, preferentemente, utilizando uno o más poliésterpolioles. En una realización preferente, el poliésterpoliol es el producto de reacción de una mezcla que comprende neopentilglicol y ácido adípico.

Aunque es posible preparar una dispersión de poliuretano no iónica, preferentemente la dispersión de poliuretano es aniónica. Los poliuretanos ácido funcionales que pueden salificarse para formar dispersiones o emulsiones aniónicas pueden sintetizarse incluyendo un monómero que tenga funcionalidad ácido, tal como, sin limitación, ácidos dialquilpropiónicos, incluido el ácido dimetilolpropiónico, y sales de metal alcalino de aminoácidos como taurina, metiltaurina, ácido 6-aminohexanoico, glicina, ácido sulfanílico, ácido diaminobenzoico, ornitina, lisina y aductos 1:1 de sulfonas, como propanosulfona o butanosulfona, con diaminas, como etilendiamina, hidrazina o 1,6-hexametilendiamina. Los grupos hidroxilo reaccionan para formar los enlaces uretano mientras que el grupo ácido permanece sin reaccionar en la polimerización del poliuretano.

Los polímeros poliuretano adecuados pueden prepararse mediante cualquiera de los métodos conocidos. En un método para preparar polímeros poliuretano, el componente poliisocianato se somete a reacción con un exceso de equivalentes del componente poliol para formar un polímero poliuretano hidroxilo funcional. Como alternativa, un exceso de equivalentes del componente poliisocianato puede reaccionar con el componente poliol para formar un prepolímero isocianato funcional. Entonces el prepolímero puede reaccionar además de distintas formas. Primero, el prepolímero puede ser sometido a reacción con un alcohol o con una amina monofuncional para proporcionar un polímero poliuretano no funcional. Como ejemplos de alcoholes y aminas monofuncionales que se pueden utilizar se incluyen compuestos de óxido de polietileno que tienen un grupo hidroxilo terminal, alcoholes monofuncionales inferiores de hasta 12 átomos de carbono, aminoalcoholes como dimetiletanolamina, y aminas secundarias como dietilamina y dimetilamina. En segundo lugar, el prepolímero puede ser sometido a reacción con un poliol polifuncional, con una poliamina o con un compuesto aminoalcohol para proporcionar la funcionalidad hidrógeno reactiva. Como ejemplos de estos compuestos polifuncionales se incluyen, sin limitación, los polioles ya mencionados anteriormente, incluidos trioles como trimetilolpropano; poliaminas como etilendiamina, butilamina, y propilamina; y aminoalcoholes, como dietanolamina. Finalmente, la cadena del prepolímero puede prolongarse gracias al agua durante la emulsión o dispersión del prepolímero en el medio acuoso. El prepolímero se mezcla con el agua después o durante la neutralización.

El poliuretano puede ser polimerizado sin disolventes. El disolvente puede incluirse, sin embargo, si resultara necesario, cuando el producto de poliuretano o prepolímero tiene una alta viscosidad. Si se utiliza un disolvente, éste puede ser eliminado parcial o completamente, por destilación, preferentemente después de que el poliuretano se haya disperso en agua. El poliuretano puede tener grupos hidrofílicos no iónicos, por ejemplo grupos óxido de polietileno, que sirven para estabilizar el polímero de poliuretano disperso. En una realización preferente, sin embargo, el polímero poliuretano se prepara con grupos ácido pendientes tal como se ha descrito anteriormente, y los grupos ácido se salifican parcial o completamente con un metal alcalino, por ejemplo sodio o potasio, o con una base, por ejemplo una amina, antes o durante la dispersión del polímero poliuretano o del prepolímero en agua.

La composición de revestimiento de capa base incluye además un polímero acrílico. La composición de capa base contiene, preferentemente, del 25% aproximadamente en peso de no volátiles al 75% aproximadamente en peso de no volátiles del polímero acrílico, basado en los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano, polímero acrílico y el componente reticulante. El polímero acrílico se prepara de acuerdo con los métodos habituales, tales como polimerización en fundido o en solución seguida de dispersión en medio acuoso o, preferentemente, por polimerización en emulsión en medio acuoso. El polímero acrílico se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros que incluye, preferentemente, un monómero hidrógeno funcional activo e incluye, preferentemente, un monómero ácido funcional. Como ejemplos de monómeros hidrógeno funcionales activos se incluyen, sin limitación, monómeros hidroxilo funcionales como acrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, metacrilato de hidroxipropilo, acrilatos de hidroxibutilo y metacrilatos de hidroxibutilo; y monómeros carbamato y urea funcionales o monómeros con grupos funcionales que se convierten en grupos carbamato o urea después de la polimerización. Preferentemente se incluye una cantidad suficiente de monómero hidrógeno funcional activo para producir un peso equivalente de 1.000 o menos gramos por equivalente, en especial de 800 o menos gramos por equivalente, y en particular de 600 o menos gramos por equivalente.

Se prefiere que el polímero acrílico esté disperso como una dispersión aniónica. Como ejemplos de monómeros ácido funcionales adecuados se incluyen, sin limitación, ácidos monocarboxílicos \alpha, \beta-etilénicamente insaturados de 3 a 5 átomos de carbono, ácidos dicarboxílicos \alpha, \beta-etilénicamente insaturados de 4 a 6 átomos de carbono y anhídridos y monoésteres de los mismos. Los ejemplos incluyen, sin limitación, ácido acrílico, metacrílico, ácido crotónico, ácido maleico o anhídrido maleico, ácido itacónico o anhídrido itacónico, y así sucesivamente. Se incluye una cantidad suficiente de monómero ácido funcional para producir un polímero acrílico con un índice de acidez de al menos aproximadamente 1, y, preferentemente, el polímero acrílico tiene un índice de acidez de aproximadamente 1 a aproximadamente 10.

Además del monómero etilénicamente insaturado que tiene la funcionalidad ácido, o que se utiliza para generar la funcionalidad ácido en el polímero acabado, para formar las resinas acrílicas de la invención se emplean uno o más monómeros etilénicamente insaturados diferentes como comonómeros. Ejemplos de estos monómeros copolimerizables incluyen, sin limitación, derivados de ácidos monocarboxílicos \alpha, \beta-etilénicamente insaturados de 3 a 5 átomos de carbono, incluidos los ésteres, los nitrilos o las amidas de estos ácidos; diésteres de ácidos dicarboxílicos \alpha, \beta-etilénicamente insaturados de 4 a 6 átomos de carbono; vinil ésteres, vinil éteres, vinil cetonas, vinil amidas, y vinil compuestos aromáticos o heterocíclicos alifáticos. Ejemplos representativos de ácidos acrílicos y metacrílicos, amidas y amino alquil amidas incluyen, sin limitación, compuestos tales como acrilamida, N-(1,1-dimetil-3-oxobutil)acrilamida, N-alcoxiamidas como metilolamidas; N-alcoxiacrilamidas como N-butoxiacrilamida; N-aminoalquilacrilamidas o metacrilamidas como aminometilacrilamida, 1-aminoetil-2-acrilamida, 1-aminopropil-2-acrilamida, 1-aminopropil-2-metacrilamida, N-1-(N-butilamino)propil-3-acrilamida y 1-aminohexil-6-acrilamida y 1-(N,N-dimetilamino)etil-2-metacrilamida, 1-(N,N-dimetilamino)propil-3-acrilamida y 1-(N,N-dimetilamino)hexil-6-metacrilamida.

Ejemplos representativos de ésteres de ácidos acrílicos, metacrílicos y crotónicos incluyen, sin limitación, los ésteres procedentes de la reacción con alcoholes saturados alifáticos y cicloalifáticos de 1 a 20 átomos de carbono, como acrilatos, metacrilatos y crotonatos de metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, tert-butilo, 2-etilhexilo, laurilo, estearilo, ciclohexilo, trimetilciclohexilo, tetrahidrofurfurilo, sulfoetilo e isobornilo; y acrilatos y metacrilatos de polialquilenglicol.

Ejemplos representativos de otros monómeros polimerizables etilénicamente insaturados incluyen, sin limitación, compuestos tales como anhídrido fumáricos, maleico e itacónico, monoésteres y los diésteres. Se pueden incluir también monómeros polifuncionales para proporcionar una dispersión acrílica parcialmente reticulada. Ejemplos de compuestos polifuncionales incluyen, sin limitación, diacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de etilenglicol, diacrilato de trietilenglicol, dimetacrilato de tetraetilenglicol, diacrilato de 1,6-hexanodiol, divinilbenceno, triacrilato de trimetilolpropano, y así sucesivamente.

Ejemplos representativos de monómeros vinílicos que pueden copolimerizarse incluyen, sin limitación, compuestos tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, vinil éteres como etil vinil éter, haluros de vinilo y vinilideno y etil vinil cetona. Ejemplos representativos de vinil compuestos aromáticos o heterocíclicos alifáticos incluyen, sin limitación, compuestos tales como estireno, \alpha-metilestireno, viniltolueno, tert-butilestireno y 2-vinilpirrolidona.

Después de la polimerización, la funcionalidad ácido se salifica, preferentemente con un alcalino o con una base, en especial con una amina, en particular con una amina terciaria. Ejemplos de materiales salificantes adecuados incluyen, sin limitación, amoníaco, monoetanolamina, etilamina, dimetilamina, dietilamina, trietilamina, propilamina, dipropilamina, isopropilamina, diisopropilamina, trietanolamina, butilamina, dibutilamina, 2-etilhexilamina, etilendiamina, propilendiamina, etiletanolamina, dimetiletanolamina, dietiletanolamina, 2-amino-2-metilpropanol y morfolina. Los materiales salificantes preferentes incluyen 2-amino-2-metilpropanol y dimetiletanolamina.

Los polímeros acrílicos pueden prepararse como soluciones en un medio de disolvente orgánico, preferentemente seleccionado de entre los disolventes orgánicos solubles o miscibles en agua o miscibles, y luego se dispersan en agua. Después de la dispersión en agua, el disolvente orgánico puede destilarse de la dispersión o emulsión acuosa.

En un método preferente, el polímero acrílico se obtiene por polimerización en emulsión. Preferentemente, se utiliza un agente tensioactivo no iónico o aniónico para la polimerización en emulsión. Como agentes tensioactivos adecuados se incluyen, sin limitación, polioxietilen nonilfenil éteres, los ésteres de ácido sulfúrico polioxietilen alquilalil éter, sales amino y alcalinas de ácido dodecilbencenosulfónico tales como sal de dimetiletanolamina y de sodio del ácido dodecilbencenosulfónico y dioctilsulfosuccinato de sodio.

La polimerización puede llevarse a cabo por polimerización de radicales libres. Normalmente, la fuente de radicales libres es un iniciador redox o un peróxido orgánico o un compuesto azo. Los iniciadores útiles incluyen, sin limitación, peroxidisulfato de amonio, peroxidisulfato de potasio, metabisulfito de sodio, peróxido de hidrógeno, hidroperóxido de t-butilo, peróxido de dilaurilo, peroxibenzoato de t-butilo, 2,2'-azobis(isobutironitrilo), e iniciadores redox como peroxidisulfato de amonio y metabisulfito de sodio con sulfato de amonio ferroso. Opcionalmente se puede utilizar un agente de transferencia de cadena. Los agentes de transferencia de cadena habituales incluyen mercaptanos como octilmercaptano, n- o tert-dodecilmercaptano, ácido tiosalicílico, ácido mercaptoacético y el mercaptoetanol; compuestos halogenados; y alfa-metilestireno dimérico.

Los polímeros acrílicos preparados por polimerización en emulsión pueden tener pesos moleculares promedio de un millón o más. Preferentemente, el peso molecular promedio de la dispersión acrílica se encuentra entre aproximadamente 5.000 y aproximadamente 5.000.000, en especial entre aproximadamente 10.000 y aproximadamente 1.000.000 y en particular entre aproximadamente 100.000 y aproximadamente 500.000. Si se prepara por polimerización en solución y se dispersa luego en agua, el polímero acrílico tendrá generalmente un peso molecular promedio en número de aproximadamente 5.000 a aproximadamente 60.000. El peso molecular puede determinarse por cromatografía de permeabilidad en gel utilizando un poliestireno estándar u otros métodos conocidos.

La temperatura teórica de transición vítrea del polímero acrílico puede ajustarse de acuerdo con los métodos conocidos en la técnica mediante la selección y repartición de los comonómeros. El polímero acrílico posee una temperatura de transición vítrea que es al menos aproximadamente 20ºC más alta que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. Preferentemente, el polímero acrílico tiene una temperatura de transición vítrea que es al menos aproximadamente 40ºC más alta, en especial aproximadamente 50ºC más alta, que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. En una realización preferente, la Tg teórica del polímero acrílico se encuentra entre aproximadamente -30ºC y 80ºC, en especial entre aproximadamente -20ºC y 40ºC.

La cantidad de polímero poliuretano que puede incluirse en la composición de revestimiento de capa base es de al menos aproximadamente el 40% en peso, preferentemente de al menos aproximadamente el 50% en peso, basado en los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano y del polímero acrílico. La cantidad de polímero poliuretano que puede incluirse en la composición de capa base es de hasta aproximadamente el 98% en peso, preferentemente de hasta aproximadamente el 80% en peso, basado en los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano y del polímero acrílico. Preferentemente, la cantidad a incluir es desde aproximadamente el 50% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso, y en especial desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso, del polímero poliuretano, basado en los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano y del polímero acrílico.

Las composiciones de revestimiento de capa base de la presente invención incluyen también un componente de reticulación. El componente reticulante incluye uno o más agentes de reticulación reactivos frente a la funcionalidad hidrógeno activo. Como ejemplos de agentes reticulantes reactivos frente a la funcionalidad hidrógeno activo se incluyen, sin limitación, los materiales que tienen grupos metilol o metilalcoxi activos, incluidas las resinas aminoplásticas o los aductos fenol/formaldehído; agentes de endurecimiento de poliisocianato bloqueado; tris(alcoxicarbonilamino)triazinas (disponibles de Cytec Industries bajo el nombre comercial TACT); y combinaciones de los mismos. Las resinas aminoplásticas adecuadas son condensados amina/aldehído, preferentemente al menos parcialmente eterificadas, y en especial totalmente eterificadas. La melamina y la urea son las aminas preferentes, pero otras triazinas, triazoles, diazinas, guanidinas o guanaminas pueden utilizarse también para preparar los agentes reticulantes de resinas aminoplásticas amina alquilada/aldehído. Preferentemente, las resinas aminoplásticas son condensados amina/formaldehído, aunque se puedan utilizar otros aldehídos, por ejemplo acetaldehído, crotonaldehído y benzaldehído. Los ejemplos no limitativos de resinas aminoplásticas preferentes incluyen resinas monoméricas o poliméricas formaldehído-melamina, incluidas las resinas de melamina parcial o totalmente alquiladas con alcoholes de uno a seis átomos carbonos preferentemente, en especial de uno a cuatro átomos de carbono, por ejemplo melamina hexametoximetilada; resinas urea-formaldehído incluyendo metilolureas y siloxiureas, por ejemplo resina formaldehído-urea butilada, benzoguaniminas alquiladas, guanilureas, guanidinas, biguanidinas, poliguanidinas y similares. Son particularmente preferentes las resinas formaldehído-melamina monoméricas. Las resinas formaldehído-melamina alquiladas preferentes son miscibles en agua o solubles en agua. Como ejemplos de poliisocianatos bloqueados se incluyen isocianuratos de toluendiisocianato, diisocianato de isoforona y hexametilendiisocianato bloqueado con un agente de bloqueo tal como un alcohol, una oxima o una amina secundaria, por ejemplo pirazol o pirazol sustituido.

El componente de reticulación comprende, preferentemente, del 2% en peso aproximadamente al 30% en peso aproximadamente, en especial del 5% aproximadamente al 20% aproximadamente, y en particular del 5% aproximadamente al 15% aproximadamente en peso de los pesos de no volátiles combinados del poliuretano, del polímero acrílico y del componente reticulante.

Las composiciones de revestimiento de capa base pueden incluir uno o más catalizadores. El tipo de catalizador depende de la composición del componente reticulante utilizado en particular. Entre los catalizadores a utilizar se incluyen, sin limitación, catalizadores ácidos bloqueados, como ácido para-toluensulfónico, ácido dodecilbencenosulfónico y ácido dinonilnaftalenodisulfónico bloqueados con aminas; fosfato ácido de fenilo, maleato de monobutilo y fosfato de butilo, hidroxi fosfato éster; ácidos de Lewis, sales de zinc y sales de estaño, incluidos dilaurato de dibutilestaño y óxido de dibutilestaño.

Las composiciones de revestimiento de capa base según la invención incluyen, además, un pigmento que puede seleccionarse de entre cualquier compuesto orgánico o inorgánico o materiales coloreados, cargas, materiales metálicos u otros materiales lamelares inorgánicos, por ejemplo pigmentos lamelares de mica perlescente o pigmentos lamelares metálicos como láminas de aluminio. Los ejemplos de tipos de pigmentos orgánicos adecuados que se puede utilizar incluyen, sin limitación, pigmentos azo metalizados y no metalizados, pigmentos azometina, pigmentos metina, pigmentos antraquinona, pigmentos ftalocianina, pigmentos perinona, pigmentos perileno, pigmentos dicetopirrolopirrol, pigmentos tioíndigo, pigmentos iminoisoindolina, pigmentos iminoisoindolinona, pigmentos quinacridona como rojos y violetas de quinacridona, pigmentos flavantrona, pigmentos indantrona, pigmentos antrapirimidina, pigmentos carbazol, amarillos monoariluro y diariluro, amarillos benzimidazolona, naranja de tolilo, naranja naftol y pigmentos de quinoftalona. Como ejemplos de pigmentos inorgánicos adecuados se incluyen, sin limitación, pigmentos de óxidos metálicos como el dióxido de titanio, los óxidos de hierro incluidos el óxido de hierro rojo, óxido de hierro negro y óxido de hierro marrón, y el verde óxido de cromo; negro de carbón; ferrocianuro férrico (azul de Prusia); ultramarino; cromato de plomo; etc.

El pigmento o pigmentos de color y cualquier material de relleno se dispersan, preferentemente, en la dispersión de poliuretano de acuerdo con métodos conocidos. En general, el pigmento seco y la dispersión de poliuretano se ponen en contacto bajo una anta cizalla como para romper los aglomerados de pigmento en partículas primarias y la superficie de las partículas de pigmento se humedece. Se pueden incluir ayudas adicionales para la dispersión. Tanto la ruptura de los aglomerados como la humidificación de las partículas primarias de pigmento son importantes para la estabilidad del pigmento y el desarrollo del color. Las dispersiones de pigmentos se combinan en la

\hbox{composición de la capa base.}

Los colores metálicos de capa base se obtienen con uno o más pigmentos lamelares especiales. En general, los colores metálicos se definen como colores que poseen efectos gonioaparentes. Por ejemplo, el documento F284 de la American Society of Testing Methods (ASTM) define el término metálico como que "pertenece al aspecto de un material gonioaparente que contiene escamas de metal". Los colores metálicos de capa base pueden producirse por medio de pigmentos lamelares metálicos, por ejemplo pigmentos lamelares de aluminio, de cobre, de zinc, de acero inoxidable y de bronce y/o mediante pigmentos lamelares perlescentes incluidas las micas tratadas, por ejemplo pigmentos de mica recubierta de dióxido de titanio y pigmentos de mica recubierta de óxido de hierro, para proporcionar a los revestimientos un aspecto distinto cuando se miran desde distintos ángulos. A diferencia de los pigmentos de color sólidos, los pigmentos lamelares no se aglomeran y no se muelen bajo un alto esfuerzo de cizalla porque ello rompería o doblaría las escamas o afectaría a su morfología cristalina, disminuyendo o destruyendo así los efectos gonioaparentes. Los pigmentos lamelares se dispersan bien, preferentemente, con cualquiera de las resinas o polímeros de la composición de capa base como el poliuretano, el polímero acrílico o el agente de reticulación, por agitación con un esfuerzo de cizalla bajo. Tal como se describe, en la composición de capa base metálica pueden incluirse uno o más pigmentos de color dispersos para proporcionar una composición de capa base de color metálico.

La composición de capa base posee una proporción de pigmento con respecto al ligante de al menos aproximadamente un 0,5 en peso. El peso total de pigmento utilizado para determinar la proporción incluye cualquier pigmento de color, pigmentos lamelares y pigmentos de relleno de la composición.

A las composiciones se pueden añadir otros materiales convencionales, como tintes, agentes de control de lujo o agentes de control de reología, etc.

La composición de revestimiento de capa base posee un contenido muy bajo en volátiles de disolvente orgánico. La dispersión de poliuretano se prepara, preferentemente, como una dispersión exenta de disolventes o sustancialmente exenta de disolventes. Por "sustancialmente exenta de disolventes", se entiende que la dispersión posee un contenido orgánico volátil inferior a aproximadamente el 5% en peso de la composición de capa base. La dispersión acrílica también es, preferentemente, una dispersión exenta de disolventes o sustancialmente exenta de disolventes. Preferentemente, la composición de capa base tiene un contenido orgánico volátil inferior a aproximadamente el 1,5%, en especial inferior a aproximadamente el 1,3% y en particular inferior a aproximadamente al 0,7%. El contenido orgánico volátil de una composición de revestimiento se mide habitualmente mediante ASTM D3960.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención se aplican como capas base sobre artículos automovilísticos, por ejemplo carrocerías metálicas o plásticas de automóviles o salpicaderos elastoméricos. Es preferible que exista una capa de imprimación de superficie antes de la aplicación de la composición de revestimiento de capa base de la invención. Preferentemente se aplica una composición de capa transparente sobre la composición de capa base.

El revestimiento compuesto de la invención posee, como capa única, una capa base de revestimiento que se obtiene a partir de la composición acuosa de capa base de la invención. El revestimiento compuesto tiene una capa transparente que se aplica sobre la capa base de revestimiento. En una realización preferente, el revestimiento compuesto tiene una tercera capa subyacente que se obtiene mediante la aplicación y endurecido de una composición acuosa de imprimación que comprende un polímero de poliuretano disperso con una temperatura de transición vítrea de aproximadamente 0ºC o inferior; un polímero acrílico disperso que tiene una temperatura de transición vítrea que es al menos aproximadamente 20ºC más alta que la temperatura de transición vítrea del polímero poliuretano; y un componente de reticulación reactivo con al menos el polímero poliuretano o el polímero acrílico.

El polímero poliuretano de la composición de imprimación posee una temperatura de transición vítrea de, preferentemente, -20ºC aproximadamente o inferior, y en especial de aproximadamente -30ºC o inferior. La temperatura de transición vítrea del poliuretano de la composición de imprimación se encuentra preferentemente en el rango de aproximadamente -80ºC a aproximadamente 0ºC, en especial de aproximadamente -65ºC a aproximadamente -10ºC, en particular de aproximadamente -65ºC a aproximadamente -30ºC, y aún con más preferencia de aproximadamente -60ºC a aproximadamente -35ºC. Preferentemente, el peso molecular promedio del poliuretano de la composición de imprimación se encuentra entre 15.000 aproximadamente y 60.000 aproximadamente, es especial entre aproximadamente 20.000 y aproximadamente 35.000.

El peso molecular promedio de la dispersión acrílica de la composición de imprimación se encuentra, preferentemente, entre 5.000 aproximadamente y 5.000.000 aproximadamente, en especial entre aproximadamente 10.000 y aproximadamente 1.000.000 y en particular entre aproximadamente 100.000 y aproximadamente 500.000. Preferentemente, el polímero acrílico de la composición de imprimación tiene una temperatura de transición vítrea que es al menos aproximadamente 40ºC más alta, en especial aproximadamente 50ºC más alta, que la temperatura de transición vítrea de la resina de poliuretano. En una realización preferente, la Tg teórica del polímero acrílico se encuentra entre aproximadamente -30ºC y 80ºC, en especial entre aproximadamente -20ºC y 40ºC.

La cantidad de polímero poliuretano incluida en la imprimación es de al menos aproximadamente el 40% en peso, preferentemente al menos aproximadamente el 50% en peso, con respecto a los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano y del polímero acrílico. El polímero poliuretano puede estar incluido en la imprimación en una cantidad de hasta aproximadamente el 98% en peso, preferentemente de hasta aproximadamente el 80% en peso, con respecto a los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano y del polímero acrílico. Es preferente incluir desde aproximadamente el 50% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso, y aún más incluir desde aproximadamente el 65% en peso hasta aproximadamente el 75% en peso, de polímero poliuretano, con respecto a los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano y del polímero acrílico. El componente de reticulación es preferentemente del 2% en peso a aproximadamente al 30% en peso aproximadamente, y en especial desde aproximadamente el 5% en peso hasta aproximadamente el 20% en peso, y en particular desde el 5% aproximadamente hasta el 15% aproximadamente en peso de los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano, del polímero acrílico y del componente reticulante de la composición de imprimación.

Para formar la capa de revestimiento transparente son preferentes las composiciones reticulables. Los revestimientos de este tipo son bien conocidos en la técnica e incluyen composiciones basadas en agua así como las composiciones basadas en disolventes. Por ejemplo, la capa transparente según la Patente de Estados Unidos 5.474.811 puede aplicarse húmedo-sobre-húmedo sobre una capa de la composición de capa base. Los polímeros conocidos en la técnica por ser útiles en las composiciones de capa transparente incluyen, sin limitación, acrílicos, vinilos, poliuretanos, policarbonatos, poliésteres, alquidas y polisiloxanos. Son preferentes los acrílicos y poliuretanos. También son preferentes las composiciones de capa transparente termoendurecibles, y, con este fin, los polímeros preferentes comprenden uno o más tipos de grupos funcionales reticulables, tal como carbamato, hidroxilo, isocianato, amina, epoxi, acrilato, vinilo, silano, acetoacetato, etc. El polímero puede ser autorreticulable o, preferentemente, la composición puede incluir un agente de reticulación como el poliisocianato o la resina aminoplástica del tipo descrito anteriormente. En una realización, se utilizan las composiciones de capa transparente basadas en agua que tienen un bajo contenido en orgánicos volátiles. Las composiciones de capa transparente basadas en agua tienen, preferentemente, un contenido orgánico volátil inferior a aproximadamente 1,5, en especial inferior a aproximadamente 1,3, y en particular inferior a aproximadamente 0,7.

Cada capa de los revestimientos compuestos de la invención puede ser aplicada a un artículo a ser revestido mediante cualquiera de diversas técnicas bien conocidas en el campo. Éstas incluyen, por ejemplo, revestimiento por pulverización, por inmersión, a rodillo, por cortina y similares. En caso de aplicarse una electrocapa inicial de imprimación a un sustrato metálico, la imprimación galvánica se aplicaría por electrodeposición. Para las aplicaciones en automóviles, la composición de revestimiento de imprimación superficial, la composición de capa base de la invención y las capas de la composición de capa transparente se aplican, preferentemente, por pulverización; en particular, por pulverización electrostática. Las capas de revestimiento de una milipulgada o más se aplican habitualmente en dos o más manos, separadas por un tiempo suficiente para que parte del disolvente o del medio acuoso pueda evaporarse, o evaporarse súbitamente, de la capa aplicada. La evaporación súbita puede producirse a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas; por ejemplo, la evaporación súbita necesitar radiación calorífica. Las manos, tal como se aplican, pueden ser de 0,5 milipulgadas hasta 3 milipulgadas en seco, y se aplica una cantidad suficiente de manos para producir el espesor deseado en el revestimiento final.

Las capas de acabado capa base/capa transparente se aplican habitualmente húmedo-sobre-húmedo. Las composiciones se aplican por capas separadas por una evaporación súbita, tal como se describe anteriormente, también con evaporación súbita entre la última mano de la composición de capa base y la primera mano de la composición de capa transparente. Ambas capas de revestimiento se endurecen entonces simultáneamente. Preferentemente, la capa base endurecida tiene un espesor de 0,5 a 1,5 milipulgadas, preferentemente tienen el espesor suficiente para cubrir, y la capa transparente endurecida tiene un espesor de 1 a 3 milipulgadas, en especial de 1,6 a 2,2 milipulgadas.

Preferentemente, las composiciones de revestimiento descritas se endurecen con calor. Las temperaturas de endurecimiento preferentes son desde 70ºC aproximadamente a 180ºC aproximadamente, y en particular desde 170ºF aproximadamente a 200ºF aproximadamente para una composición que incluye un catalizador ácido no bloqueado, o de aproximadamente 240ºF a aproximadamente 275ºF para una composición que incluye un catalizador ácido bloqueado. Los tiempos de endurecimiento típicos a estas temperaturas oscilan entre 15 y 60 minutos, y preferentemente se elige la temperatura que permita un tiempo de endurecimiento de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 minutos. En una realización preferente, el artículo revestido es una carrocería o pieza de un automóvil.

La invención se describe además mediante los siguientes ejemplos. Los ejemplos son meramente ilustrativos y no limitan en nada el alcance de la invención tal como se describe y reivindica.

Ejemplos Ejemplo 1 Composición de revestimiento de capa base de matiz liso

Se preparó una composición de revestimiento de capa base mezclando primero conjuntamente 10,95 partes en peso de dispersión de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ (aproximadamente el 40% de no volátiles, 59% de agua, y 1% de tolueno, temperatura de transición vítrea de aproximadamente -45ºC, pH de aproximadamente 6,0 a aproximadamente 7,5, peso molecular promedio de aproximadamente 25.000, poliuretano aniónico basado en poliol Desmodur W/1,6-hexametilendiisocianato/poliéster, disponible de Bayer Corporation, Pittsburgh, PA), 14,13 partes en peso de una emulsión de polímero acrílico (temperatura de transición vítrea de 20ºC, contenido de no volátiles de aproximadamente un 41% en agua, índice de acidez de aproximadamente 8 mg de KOH/g de no volátil, peso equivalente de hidroxilo de 510, salificado con 2-amino-2-metilpropanol a un pH de aproximadamente 6 a 7), 22,66 partes de agua desionizada, 40,89 partes en peso de una pasta de pigmento basada en poliuretano previamente preparada (63% en peso de no volátiles en agua, siendo la composición de no volátiles de un 27% en peso de resina de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ, 6,8% en peso de resina formaldehído-melamina hexametoximetilada, 33,1% en peso de dióxido de titanio, 33,1% en peso de extensor de sulfato de bario, molido en un molino horizontal hasta una finura de 6 micras) y 9,67 partes de una pasta de pigmento azul (35,5% en peso de no volátiles en agua, siendo la composición no volátil de un 24% en peso de una resina acrílica molida, 76% en peso de pigmento ftalocianina de cobre azul, molido en un molino horizontal hasta una finura de 7+ micras). A esta mezcla se añadieron 0,27 partes en peso de ABEX EP 110 (agente tensioactivo aniónico disponible de Rhodia) y un total de 1,39 partes en peso de un conjunto de aditivos (antiespumante, agente humidificante y agente de control de reología). Finalmente, se ajustó el pH de la composición de capa base a aproximadamente 8,0 con 2-amino-2-metilpropanol.

El contenido orgánico volátil de la composición de capa base era de 0,12 libras por galón. La composición de capa base tenía un contenido de no volátiles del 40,9% en peso y una viscosidad de 75 centipoise medida a 385 s^{-1}.

Esta composición de capa base se aplicó a un panel de acero imprimado. Se aplicó una capa de una composición de capa transparente acuosa sobre la capa base y ambas capas se endurecieron conjuntamente durante 30 minutos a 250ºF. El revestimiento producido tenía un aspecto de capa base lisa y uniforme.

Ejemplo 2 Composición de revestimiento de capa base de matiz liso

Se elaboró una composición de revestimiento de capa base de acuerdo con el Ejemplo 1, excepto que la pasta de pigmento basado en poliuretano del Ejemplo 1 fue sustituida por una segunda pasta de pigmento basada en poliuretano que tenía un 63% en peso de no volátiles en agua, siendo la composición de no volátiles de un 27% en peso de resina de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ, 6,8% en peso de resina formaldehído-melamina hexametoximetilada, 66,2% en peso de extensor de sulfato de bario, molido en un molino horizontal hasta una finura de 6 micras. La composición de capa base se aplicó a un panel de acero imprimado, se revistió con la composición de capa transparente acuosa y se endureció como anteriormente. El revestimiento producido tenía de nuevo un aspecto de capa base lisa, uniforme, pero el color azul era más intenso que el revestimiento del Ejemplo 1.

Ejemplo comparativo A

Composición de revestimiento de capa base de matiz liso

Se elaboró una composición de revestimiento de capa base de acuerdo con el Ejemplo 1, excepto que la pasta de pigmento basado en poliuretano del Ejemplo 1 fue sustituida por una tercera pasta de pigmento basado en poliuretano que tenía un 42% en peso de no volátiles en agua, siendo la composición de no volátiles de un 40% en peso de resina de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ, 10% en peso de resina formaldehído-melamina hexametoximetilada, 50% en peso de extensor de sulfato de bario, molido en un molino horizontal hasta una finura de 6 micras. La proporción de pigmento con respecto al ligante de la capa base era inferior a 0,5. La composición de capa base se aplicó a un panel de acero imprimado, se revistió con la composición de capa transparente acuosa y se endureció como anteriormente. El revestimiento producido tenía un color azul más intenso que en el Ejemplo 1, pero la película de capa base tenía un pobre aspecto, ya que era porosa y poco coalescente.

Ejemplo comparativo B

Composición de revestimiento de capa base metálica

Se preparó una composición de revestimiento de capa base metálica plateada mezclando conjuntamente 325 partes en peso de parte de una mezcla realizada previamente de componentes de revestimiento [88 partes en peso del polímero acrílico en emulsión del Ejemplo 1, 222 partes en peso de dispersión de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ, y 13,6 partes en peso de melamina hexametoximetilada mezclada con 1,4 partes en peso de ABEX EP 110] con una mezcla de 17 partes en peso de un pigmento lamelar de aluminio (un 65% en peso de no volátiles en alcohol mineral inodoro) y 27 partes en peso de propilenglicol monometil éter. Se añadió una parte de 2,6 partes en peso de un agente de control de reología, y la viscosidad se ajustó por adición de 81 partes de agua desionizada.

El contenido orgánico volátil de la composición de capa base era de 2,24 libras por galón. La composición de la capa base tenía un contenido de no volátiles del 33,5% en peso y una viscosidad de 70 centipoise. La proporción de pigmento con respecto al ligante era de 0,08.

Esta composición de capa base se aplicó a un panel de acero imprimado. Se aplicó una capa de una composición de capa transparente acuosa sobre la capa base y ambas capas se endurecieron conjuntamente durante 30 minutos a 250ºF. El aspecto era inaceptable debido a la porosidad, a la pobre coalescencia y al escaso control de metal.

Ejemplo 3 Composición de revestimiento de capa base metálica

Se repitió el Ejemplo comparativo B, pero con adición del pigmento extensor de sulfato de bario para incrementar la relación pigmento:ligante.

La composición se preparó mediante mezcla conjunta de una parte de 260 g de una pre-mezcla de componentes de revestimiento [88 partes en peso del polímero acrílico en emulsión del Ejemplo 1, 163 partes en peso de la dispersión de poliuretano BAYHYDROL 140 AQ y 7,6 partes de melamina hexametoximetilada mezclada con 8 partes de ABEX EP 110] con una mezcla de 17 partes en peso de un pigmento lamelar de aluminio (un 65% en peso de no volátiles en alcohol mineral inodoro), 27 partes en peso de propilenglicol monometil éter y 138 partes en peso de la pasta de sulfato de bario basada en poliuretano del Ejemplo 2. Se añadió una parte de 2,6 partes en peso de un agente de control de reología, y la viscosidad se ajustó mediante adición de 60 partes de agua desionizada.

La composición de capa base se aplicó a un panel de acero imprimado y revestido con una capa de una composición capa transparente acuosa, y se endurecieron ambas capas conjuntamente durante 30 minutos a 250ºF como anteriormente. El aspecto era bueno, con una apariencia de capa base lisa y un buen control de metal.

La invención ha sido descrita en detalle con referencia a las realizaciones preferentes de la misma. Debe entenderse, sin embargo, que se pueden realizar variaciones y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención.

Claims (19)

1. Composición acuosa de revestimiento de capa base que comprende:

(a)

un polímero de poliuretano disperso, teniendo dicho polímero poliuretano una temperatura de transición vítrea de 0ºC o inferior;

(b)

un polímero acrílico disperso, teniendo dicho polímero acrílico una temperatura de transición vítrea que es al menos 20ºC más alta que la temperatura de transición vítrea del citado polímero poliuretano;

(c)

un componente reticulante reactivo con al menos uno del polímero de poliuretano y el polímero acrílico; y

(d)

un pigmento,

caracterizada porque el peso de no volátiles del polímero poliuretano es del 10% al 50% en peso de los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano, del polímero acrílico y del componente reticulante, y además caracterizada porque la composición de capa base tiene una relación pigmento ligante de al menos 0,5.

2. Composición acuosa de revestimiento de capa base según la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero poliuretano tiene una temperatura de transición vítrea de -80ºC a 0ºC.

3. Composición acuosa de revestimiento de capa base según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el polímero poliuretano tiene un peso molecular promedio de 15.000 a 60.000.

4. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el polímero poliuretano se prepara por reacción de al menos un diisocianato de \alpha,\omega-alquileno que tiene cuatro o más carbonos.

5. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el polímero poliuretano se prepara por reacción de al menos un poliésterpoliol.

6. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el polímero poliuretano se prepara por reacción de un poliésterdiol que es el producto de reacción de una mezcla que comprende neopentilglicol y ácido adípico.

7. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el polímero poliuretano es aniónico.

8. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el peso de no volátiles del polímero acrílico es del 25% al 75% en peso de los pesos de no volátiles combinados del polímero poliuretano, del polímero acrílico y del componente reticulante.

9. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el polímero acrílico tiene un peso equivalente de funcionalidad hidrógeno activo de 1.000 o inferior.

10. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el polímero acrílico es aniónico.

11. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el polímero acrílico tiene un índice de acidez desde 1 a aproximadamente 10 mg de KOH/g.

12. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además un elemento seleccionado de entre el grupo compuesto por 2-amino-2-metilpropanol y dimetiletanolamina.

13. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el polímero acrílico tiene una temperatura de transición vítrea de -30ºC a 80ºC.

14. Composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la capa base tiene un contenido orgánico volátil inferior a 0,7 libras por galón.

15. Revestimiento compuesto, que comprende una capa base y una capa transparente sobre la capa base, caracterizado porque la capa base se obtiene aplicando una capa de una composición acuosa de revestimiento de capa base según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

16. Revestimiento compuesto según la reivindicación 15, caracterizado porque la capa base se aplica sobre una capa de imprimación que se obtiene por aplicación y endurecimiento de una composición acuosa de imprimación que comprende:

(a)

un polímero poliuretano disperso, teniendo dicho polímero poliuretano una temperatura de transición vítrea de 0ºC o inferior;

(b)

un polímero acrílico disperso, teniendo dicho polímero acrílico una temperatura de transición vítrea que es al menos 20ºC más alta que la temperatura de transición vítrea del citado polímero poliuretano; y

(c)

un componente reticulante reactivo con al menos uno del polímero de poliuretano y el polímero acrílico.

17. Revestimiento compuesto según la reivindicación 16, caracterizado porque el polímero poliuretano de la composición de imprimación tiene una temperatura de transición vítrea de -80ºC a 0ºC.

18. Revestimiento compuesto según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque el polímero poliuretano de la composición de imprimación tiene un peso molecular promedio de 15.000 a 60.000.

19. Revestimiento compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el polímero acrílico de la composición de imprimación tiene una temperatura de transición vítreo de -30ºC a 80ºC.