Prepolímero NCO-funcional a base diisocianato de diciclohexilmetano, diisocianato de isoforona y poliéter-polioles con tendencia reducida a la cristalización.

Prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de >2 y un contenido en NCO de 5 - 30% en peso,

a base de

A.) 20- 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI),

B.) 5 - 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI),

C.) 5 - 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

Prepolímero NCO-funcional a base diisocianato de diciclohexilmetano, diisocianato de isoforona y poliéter-polioles con tendencia reducida a la cristalización.

La invención se refiere a prepolímeros NCO-funcionales a base diisocianato de diciclohexilmetano (en lo que sigue H12MDI) y poliéter-polioles con tendencia reducida a la cristalización, en donde el H12MDI se mezcla proporcionalmente con un diisocianato de isoforona (en lo que sigue IPDI) monómero adicional y, por consiguiente, se puede reducir o impedir por completo la tendencia a la cristalización, así como a la preparación y uso.

El documento EP-A 0 019 368 da a conocer prepolímeros de NCO que se preparan a partir de polipropilenglicol, una mezcla de H12MDI/IPDI y un prolongador de la cadena de cadena corta, tal como dipropilenglicol o dietilenglicol; a partir de éstos, mediante reacciones ulteriores, resultan dispersiones acuosas para revestimientos.

El documento EP-A 0 452 775 da a conocer elastómeros de PU-poliurea alifáticos, insensibles a la luz a base de prepolímeros de NCO, preparados a partir de poliéster-polioles y una mezcla de IPDI/ H12MDI.

El documento EP-A 1 197 505 da a conocer prepolímeros de NCO líquidos transparentes, basados en poli (oxitetrametilen) glicol y en cada caso IPDI o H12MDI (D3: véase los pasajes citados en el Informe de Búsqueda Internacional) .

El documento DE 24 47 625 A1 da a conocer prepolímeros de NCO con una menor tendencia a la cristalización, a base de 4, 4'-MDI o MDI bruto, al que se le agregó el isómero 2, 4'-MDI.

Prepolímeros de poliuretano NCO-funcionales son conocidos desde hace tiempo [Polyurethane für Lacke und Beschichtungen, Dr. Manfred Bock, 1999, 23 y siguientes, 157 y siguientes]. En combinación, p. ej., con poliaminas o polioles, pueden utilizarse para formar polímeros de elevado peso molecular para la producción de revestimientos, pegamentos, elastómeros y resinas coladas, o también pueden encontrar aplicación como 1K sistemas de un componente que endurecen por la humedad.

La preparación de prepolímeros de poliuretano NCO-funcionales tiene lugar con un exceso de diisocianatos monómeros. A través de la relación estequiométrica, pueden ajustarse de manera preestablecida las propiedades físicas y químicas del prepolímero tales como viscosidad e índice de NCO. Estas propiedades son particularmente importantes para el uso de estos prepolímeros como componentes reticulantes para sistemas de resinas coladas que son elaborados mediante instalaciones de mezcladura de dos componentes.

Mediante la elección preestablecida del poliéter-poliol para la prepolimerización de H12MDI se puede ajustar la viscosidad del prepolímero a la viscosidad del poliol y, por consiguiente, alcanzar una mezcladura homogénea. Dado que a menudo las instalaciones mezcladoras de dos componentes no permiten ningún ajuste variable de la relación de mezcla, se puede mediante el ajuste....

Sin embargo, los prepolímeros a base de H12MDI tienden a menudo al enturbiamiento mediante cristalización parcial durante el almacenamiento y deben ser tratados previamente (homogeneizados) por medio de la temperatura antes del uso.

Misión de esta invención era reducir esta tendencia a la cristalización y, al mismo tiempo, conservar la buena estabilidad a la intemperie de sistemas basados en H12MDI.

La solución de acuerdo con la invención al problema consiste en emplear mezclas del H12MDI con 3-isocianatometil3, 5, 5-trimetilciclohexilisocianato (en lo que sigue diisocianato de isoforona, abreviado IPDI) para la prepolimerización.

Objeto de la invención es un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO de 5-30% en peso, a base de A) 20 -80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B) 5 -20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C) 5 -75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800

mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

El valor particular de estas formulaciones se encuentra en la sencilla capacidad de manipulación de estos sistemas conservando las propiedades elastómeras mediante la elección preestablecida de la mezcla de isocianatos con el fin de evitar la tendencia a la cristalización.

Por prepolímeros de poliuretano NCO-funcionales de acuerdo con la invención se han de entender compuestos, para cuya preparación se hacen reaccionar disocianatos monómeros en cantidades superiores a las estequiométricas con poliéter-polioles polifuncionales.

Como componente A) pueden emplearse, en principio, todos los isómeros del H12MDI, a saber, diisocianato de 2, 2'y 2, 4'-y 4, 4'-diciclohexilmetano, solos o en mezclas. Preferiblemente, el H12MDI se compone de al menos 80% en peso del 4, 4'-H12MDI, preferiblemente de 85 -95% y hasta 5 a 20% en peso, preferiblemente 7 -15% en peso de 2, 4'-H12MDI. Preferiblemente, el H12MDI contiene una pequeña proporción de 2, 2'-H12MDI menor que 5% en peso, preferiblemente menor que 1% en peso. El contenido en trans, trans-4, 4'-H12MDI es menor que 30%, preferiblemente de 5 a 25%.

B) Como componente B se emplea 3-isocianatometil-3, 5, 5-trimetilciclohexildiisocianato (en lo que sigue diisocianato de isoforona, abreviado IPDI) .

En el caso de los poliéter-polioles C) se trata de polialcoxialquilenos con grupos OH en posición terminal. Se obtienen mediante la adición de éteres cíclicos tales como óxido de etileno y/o con mayor frecuencia óxido de propileno en moléculas iniciadoras bifuncionales. Si estas últimas se mezclan con iniciadores trifuncionales, también se pueden conseguir productos de reacción ramificados. Como moléculas iniciadoras sirven, por norma general, alcoholes polivalentes tales como etilenglicol, 1, 2-propanodiol, trimetilolpropano, glicerol o azúcares. Para aplicaciones especiales, se ofrecen también poliéteres tetrafuncionales iniciados sobre diaminas alifáticas.

Poliéter-polioles preferidos presentan 2 -5, de manera particularmente preferida 2 – 3 grupos OH por cada molécula. Éstos pueden ser tanto primarios como también secundarios. Alcoholes preferidos son etilenglicol, 1, 2-propanodiol, trimetilolpropano, glicerol y pentaeritritol. Óxidos de alquileno preferidos son óxido de etileno y óxido de propileno. También pueden emplearse mezclas.

El índice de OH asciende a 20 hasta 800 mg de KOH/g, preferiblemente a 30 hasta 200 mg de KOH/g. El peso molecular Mw asciende a 200 – 8000, preferiblemente 500 – 6000 g/mol.

Como poliéter-polioles adecuados pueden emplearse, p. ej. VORANOL CP 4755, VORANOL CP 3355 (DOW Chemical Company) , o también POLY G – 30-400 T (Arch Chemicals, Inc.) .

Estos prepolímeros de poliuretano de acuerdo con la invención presentan una funcionalidad de NCO de > 2, preferiblemente de 2 a 3. El contenido en NCO (medido según la norma DIN EN ISO 11909) asciende a 5 hasta 30% en peso, preferiblemente a 10 hasta 25% en peso. Además, presentan una viscosidad a 23º C de 100 mPas hasta 2500 mPas (medida según la norma DIN EN ISO 3219) .

Otro objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de prepolímeros de poliuretano NCO-funcionales con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO de 5 -30% en peso, a base de

mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol, mediante reacción de los componentes A) y B) con C) .

La preparación de los prepolímeros de acuerdo con la invención tiene lugar mediante reacción de los componentes A) y B) con el poliéter-poliol C) a aprox. 60º C. En este caso, los componentes A) y B) pueden hacerse reaccionar simultáneamente con el componente C) . Sin embargo, también es posible hacer reaccionar los componentes individualmente con el componente C) y, a continuación, mezclar los dos prepolímeros, así obtenidos, para formar el prepolímero de poliuretano de acuerdo con la invención. A menudo, para ello se emplean catalizadores de metales con el fin de reducir los tiempos del proceso. Sin embargo, también son en principio adecuados catalizadores amínicos. Catalizadores adecuados son, p. ej., dilaurato de dibutil-estaño o diacetato... [Seguir leyendo]

1. Prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

2. Prepolímero de poliuretano NCO-funcional según la reivindicación 1, caracterizado porque éste presenta una viscosidad a 23º C de 100 mPas a 2500 mPas (medida según la norma DIN EN ISO 3219) .

3. Prepolímero de poliuretano NCO-funcional según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el componente A) se compone d.

75. 95% en peso de 4, 4'-H12MDI con un contenido en trans, trans menor que 30%.

4. Prepolímero de poliuretano NCO-funcional según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están contenidos poliéter-polioles C) a base de alcoholes seleccionados de etilenglicol, 1, 2propanodiol, trimetilolpropano, glicerol y/o pentaeritritol y óxido de etileno y/u óxido de propileno.

5. Prepolímero de poliuretano NCO-funcional según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque poliéter-polioles C) presenta.

2. 5 grupos OH por molécula y un Mw de 500 a 6000 g/mol.

6. Procedimiento para la preparación de prepolímeros de poliuretano NCO-funcionales con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol, mediante reacción de los componentes A) y B) con C) .

7. Uso de prepolímeros de poliuretano NCO-funcionales con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol, para la producción de revestimientos, pegamentos, elastómeros y resinas coladas y sistemas de poliuretano de 2 componentes.

8. Revestimientos que contienen un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

9. Pegamentos que contienen un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

10. Elastómeros que contienen un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

11. Resinas coladas que contienen un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

12. Sistemas de poliuretano de dos componentes que contienen un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

13. Objetos que contienen un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.

14. Objetos revestidos con un prepolímero de poliuretano NCO-funcional con una funcionalidad NCO de > 2 y un contenido en NCO d.

5. 30% en peso, a base de A.

20. 80% en peso de diisocianato de diciclohexilmetano (H12MDI) , B.

5. 20% en peso de diisocianato de isoforona (IPDI) , C.

5. 75% en peso de al menos un poliéter-poliol con una funcionalidad de 2 a 5, un índice de OH de 20 a 800 mg de KOH/g y un peso molecular medio Mw de 200 a 8000 g/mol.