Agentes para modificar la reología para masas de recubrimiento que pueden curar por radiación.

Agente para mejorar la reología, constituido de

(a1) por lo menos un diisocianato alifático y/o cicloalifático y/o por lo menos un poliisocianato a base de diisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos,

(a2) por lo menos un compuesto con por lo menos uno, preferiblemente exactamente un grupo reactivo hacia los grupos isocianato y por lo menos un doble enlace C≥C que puede polimerizar por radicales libres,

(a3) opcionalmente por lo menos un compuesto con por lo menos dos grupos reactivos hacia los grupos isocianato, que son elegidos de entre grupos hidroxi-, mercapto-, amino primarios y/o secundarios, con un peso molecular promedio aritmético Mn no superior a 500 g/mol,

(a4) opcionalmente por lo menos un compuesto con por lo menos dos grupos reactivos hacia los grupos isocianato, que son elegidos de entre grupos hidroxi-, mercapto-, amino primarios y/o secundarios, con un peso molecular promedio aritmético Mn superior a 500 g/mol,

(a5) por lo menos una amina de la fórmula (III)

H-NR1R2,

así como

(a6) opcionalmente por lo menos un compuesto diferente de (a2) y (a5), el cual exhibe exactamente un grupo reactivo hacia grupos isocianato así como

(a7) opcionalmente por lo menos un poliisocianato diferente de (a1)

que contiene

- por lo menos un grupo (met)acrilato y unido a él

- por lo menos un grupo urea de la fórmula (I)

-NH-(CO)-NR1R2

donde

R1 y R2 significan en cada caso independientemente uno de otro hidrógeno, alquilo, arilo, cicloalquilo, aralquilo, con la condición de que por lo menos uno de los radicales es diferente a hidrógeno,

donde el compuesto (a1) es un poliisocianato que contiene grupos alofanato, en los cuales por lo menos una parte de los componentes (a2) está unida a grupos alofanato.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/052830.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: SCHWALM, REINHOLD, BECK, ERICH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/81 (Isocianatos o isotiocianatos insaturados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/67 (Compuestos insaturados que tienen hidrógeno activo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/28 (caracterizados por los compuestos utilizados que contienen hidrógeno activo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas,... > C09D5/04 (Pinturas tixotrópicas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/72 (Polisocianatos o polisotiocianatos)

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Fragmento de la descripción:

Agentes para modificar la reología para masas de recubrimiento que pueden curar por radiación

La presente invención se refiere a compuestos que pueden curar por radiación, su uso en masas de recubrimiento que pueden curar por radiación, tales masas de recubrimiento que pueden curar por radiación y el empleo de los nuevos compuestos que pueden curar por radiación como agentes para modificar la reología de masas de recubrimiento que pueden curar por radiación.

Para la aplicación de recubrimientos, en particular por medio de aplicación por atomización, tienen que emplearse formulaciones con viscosidad relativamente baja. La baja viscosidad de las formulaciones provoca en particular entonces dificultades, cuando tienen que recubrirse componentes verticales, puesto que en este caso ocurre un escurrimiento del recubrimiento y con ello una distribución no homogénea de espesor de capa en el componente. Estos problemas son relativamente poco marcados en formulaciones acuosas o con alto contenido de solvente, puesto que la viscosidad se eleva claramente por evaporación del solvente o agua durante la aplicación.

Para lacas de solvente con un contenido elevado de materia sólida y en particular para lacas que pueden ser curadas 1 % con UV, casi no es detectable una elevación de la viscosidad. De allí que los agentes para mejorar la reología empleados de manera clásica (espesantes o agentes de control de arqueamiento) actúan poco o sólo en elevadas concentraciones.

Puesto que las elevadas concentraciones en agentes adyuvantes en particular para lacas que pueden ser curadas con UV reducen el espesor de la red, existe una necesidad de agentes mejorados para modificar positivamente la reología o tales, que no afecten negativamente de manera significativa el espesor de la red.

Son ya conocidos los agentes para mejorar la reología, que son obtenibles por reacción de un isocianato con una amina para dar una urea.

La WO 25/5558 (= US 7576151) describe la reacción de poliisocianatos con ásteres de aminoácidos.

La US 4,311,622, EP 198519 y la EP 19234 describen la reacción preferiblemente estequiométrica de isocianatos con monoaminas, entre otras bencilamina, y el uso de los productos así obtenidos como agentes para mejorar la

reología.

Es desventajoso que estos agentes para mejorar la reología, como se estableció arriba, reduzcan el espesor de la red en masas de recubrimiento que pueden curar por radiación.

La US 4,965,317 describe agentes para mejorar la reología, que pueden ser obtenidos mediante copolimerización de monómeros que pueden polimerizar por radicales libres con monómeros que contienen grupos isocianato, o bien modificación subsiguiente con grupos isocianato.

La US 4,54,734 describe agentes para mejorar la reología, para los cuales primero se produce un prepolímero que contiene grupos isocianato, el cual reacciona a continuación con etanolaminas hasta dar un agente para mejorar la reología terminado en urea.

La WO 2/64684 describe como agente para mejorar la reología, el producto de reacción de la transformación de isocianatos con aminas.

El documento US 6 69 217 manifiesta agentes para mejorar la reología, que son empleados en composiciones de recubrimiento (ver columna 1, filas 8-26, columna 14, filas 54-56 y columna 15, fila 6). En el ejemplo 1 se describe la producción del adyuvante: se hacen reaccionar entre otros hidroxietiImetacriIato, hexametilendiisocianato y 1,3- propanodiamina de sebo hidrogenada en N. En la 1,3-propanodiamina de sebo N-hidrogenada, R1 es hidrógeno y R2 es un grupo alquilo, el cual exhibe en la mitad de la cadena un heteroátomo. Además, en la columna 1, fila 38 se propone el empleo de bencilamina como alternativa de agente de protección.

Ninguno de los documentos resuelve el problema de la reducción del espesor de la red, en su uso en masas de recubrimiento que pueden curar por radiación.

El objetivo es logrado mediante agentes para mejorar la reología, que contienen

- por lo menos un grupo (met)acrilato y con él unido

- por lo menos un grupo urea de la fórmula (I)

-NH-(CO)-NR1R2

donde

R1 y R2 son en cada caso independientemente uno de otro hidrógeno, alquilo, arilo, cicloalquilo, aralquilo, con la condición de que por lo menos uno de los radicales es diferente a hidrógeno.

En una forma preferida de operar, por lo menos uno, preferiblemente exactamente uno de los radicales R1 y R2 es un radical de la fórmula (II)

-R3-R

Donde

R3 representa alquileno Ci a C-io, preferiblemente alquileno Ci a C4, de modo particular preferiblemente alquileno Ci a C2, y de modo muy particular preferiblemente metileno y R4 representa arilo, C6 a C-|2 opcionalmente sustituido, preferiblemente no sustituido.

Una forma de operar preferida de modo particular consiste en que uno de los radicales R1 y R2 representa hidrógeno y uno representa un radical de la fórmula (II).

En el marco de este escrito, se entiende por un radical alquilo un radical hidrocarburo alifático, de cadena abierta, ramificado o no ramificado, con 1 a 2 átomos de carbono, preferiblemente 1 a 1, de modo particular preferiblemente 1 a 8 y de modo muy particular preferiblemente 1 a 4 átomos de carbono.

Son ejemplos de radicales alquilo metilo, etilo, iso-propilo, n-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec-butilo, tert-butilo, n- hexilo, n-heptilo, 2-etilhexilo, 2-propilheptilo, n-octilo, n-decilo, n-dodecilo, n-tetradecilo, n-hexadecilo, n-octadecilo, n- eicosilo. Son radicales alquilo preferidos metilo, etilo, iso-propilo, n-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec-butilo, tert-butilo, n-hexilo, n-heptilo, 2-etilhexilo, 2-propilheptilo, de modo particular son preferidos metilo, etilo, iso-propilo, n-propilo, n- butilo, iso-butilo, sec-butilo, tert-butilo y de modo muy particular son preferidos metilo, etilo, iso-propilo, n-butilo, tert- butilo.

En el marco de este escrito, se entiende por un radical arilo un sistema anular aromático, opcionalmente sustituido, que exhibe 6 a 12 átomos de carbono, preferiblemente un sistema anular que exhibe 6 a 12 átomos de carbono, opcionalmente sustituido por arilo, alquilo, ariloxi, alquiloxi, heteroátomos y/o heterociclos.

Son ejemplos de ello fenilo, tolilo, xililo, a-naftilo, (3-naftilo, fluorenilo, 4-difenililo, clorofenilo, diclorofenilo, triclorofenilo, difluorofenilo, metilfenilo, dimetilfenilo, trimetilfenilo, etilfenilo, dietilfenilo, iso-propilfenilo, tert.-butilfenilo, dodecilfenilo, metoxifenilo, dimetoxifenilo, etoxifenilo, hexiloxifenilo, metilnaftilo, isopropilnaftilo, cloronaftilo, etoxinaftilo, 2,6-dimetilfenilo, 2,4,6-trimetilfenilo, 2,6-dimetoxifenilo, 2,6-diclorofenilo, 4-bromofenilo, 2- o 4-nitrofenilo,

2,4- o 2,6-dinitrofenilo, 4-dimetilaminofenilo, 4-acetilfenilo, metoxietilfenilo o etoximetilfenilo. Se prefieren fenilo, tolilo, a-naftilo, (3-naftilo, fluorenilo, de modo particular se prefieren fenilo, (3-naftilo, fluorenilo, de modo muy particular se prefiere fenilo.

En el marco de este escrito se entiende por cicloalquilo, un cicloalquilo C5 - C-i2 dado el caso sustituido por arilo, alquilo, ariloxi, alquiloxi, heteroátomos y/o heterociclos, por ejemplo ciclopentilo, ciclohexilo, cicloctilo, ciclododecilo, metilciclopentilo, dimetilciclopentilo, metilciclohexilo, di metilciclohexilo, dietilciclohexilo, butilciclohexilo,

metoxiciclohexilo, dimetoxiciclohexilo, dietoxiciclohexilo, butilthiociclohexilo, clorociclohexilo, diclorociclohexilo,

diclorociclopentilo así como un sistema bicíclico saturado o insaturado como por ejemplo norbornilo o norbornenilo. Preferiblemente el cicloalquilo es no sustituido.

El cicloalquilo preferido es ciclopentilo, ciclohexilo, cicloctilo, ciclododecilo, de modo particular... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Agente para mejorar la reología, constituido de

(a1) por lo menos un diisocianato alifático y/o cicloalifático y/o por lo menos un poliisoclanato a base de diisocianatos alifátieos y/o clcloalifáticos,

(a2) por lo menos un compuesto con por lo menos uno, preferiblemente exactamente un grupo reactivo hacia los grupos isocianato y por lo menos un doble enlace C=C que puede polimerizar por radicales libres,

(a3) opcionalmente por lo menos un compuesto con por lo menos dos grupos reactivos hacia los grupos isocianato, que son elegidos de entre grupos hidroxi-, mercapto-, amino primarios y/o secundarios, con un peso molecular promedio aritmético Mn no superior a 5 g/mol,

(a4) opclonalmente por lo menos un compuesto con por lo menos dos grupos reactivos hacia los grupos isocianato, que son elegidos de entre grupos hidroxi-, mercapto-, amino primarios y/o secundarios, con un peso molecular promedio aritmético Mn superior a 5 g/mol,

(a5) por lo menos una amina de la fórmula (III)

H-NR1R2,

así como

(a6) opclonalmente por lo menos un compuesto diferente de (a2) y (a5), el cual exhibe exactamente un grupo reactivo hacia grupos isocianato así como

(a7) opclonalmente por lo menos un poliisocianato diferente de (a1) que contiene

- por lo menos un grupo (met)acrilato y unido a él

- por lo menos un grupo urea de la fórmula (I)

-NH-(CO)-NR1R2

donde

R1 y R2 significan en cada caso independientemente uno de otro hidrógeno, alquilo, arilo, cicloalquilo, aralquilo, con la condición de que por lo menos uno de los radicales es diferente a hidrógeno,

donde el compuesto (a1) es un poliisocianato que contiene grupos alofanato, en los cuales por lo menos una parte de los componentes (a2) está unida a grupos alofanato.

2. Agente para mejorar la reología según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos uno, preferiblemente exactamente uno de los dos radicales R1 y R2 representa un radical de la fórmula (II)

-R3-R4,

donde

R3 representa alquileno Ci a C-io, preferiblemente alquileno Ci a C4, de modo particular preferiblemente alquileno C1 a C2, y de modo muy particular preferiblemente metileno y

R4 representa opcionalmente arilo C@ a C12 sustituido, preferiblemente no sustituido.

3. Agente para mejorar la reología según la reivindicación 2, caracterizado porque uno de los radicales R1 y R2 representa hidrógeno y uno representa uno de los radicales de la fórmula (II).

4. Agente para mejorar la reología según la reivindicación 1, caracterizado porque la amina de la fórmula (III) es elegida de entre el grupo consistente en anilinas, bencilaminas, bencilaminas sustituidas, aminas ópticamente activas y 9-amino-fluoreno.

5. Agente para mejorar la reología según la reivindicación 1, caracterizado porque la amina de la fórmula (III) es elegida de entre el grupo consistente en N-metilbencilamina, N-etilbencilamina, N-isopropilbencilamina, N- fenilbencilamina, dibencilamina, 2-metoxibencilamina, 2-clorobencilamina, 4-fluorobencilamina, 4-metilbencilamina, 4-metoxibencilamina, 3-(tr¡fluormetil)-benc¡lam¡na, 2,6-difluorbencilamina, 3,4-diclorobencilamina, N-bencil-2- fenetilamina, 1-naftilmetilamina, 4-h¡drox¡-3-metoxibenc¡lam¡na (vainillilamina), 1,2,3,4-tetrahidroisoqulnolma y fenetilamina.

6. Masas de recubrimiento que pueden curar por radiación, que contienen

- por lo menos un agente para mejorar la reología según una de las reivindicaciones 1 a 5,

- por lo menos un diluyente de reactivos, así como -de modo opcional por lo menos un fotoiniciador.

7. Masas de recubrimiento que pueden curar por radiación según la reivindicación 6, caracterizadas porque el contenido de grupos urea de la fórmula (I), como se definió en la reivindicación 1, es de por lo menos ,3 mol grupos urea de la fórmula (I) por kg de la suma de agente para mejorar la reología y diluyente de reactivos.

8. Método para la producción de masas de recubrimiento que pueden curar por radiación según la reivindicación 6, caracterizado porque el agente para mejorar la reología según una de las reivindicaciones 1 a 5 es producido en por lo menos una parte del por lo menos un diluyente de reactivos y se mezcla con el opcionalmente por lo menos un fotoiniciador así como opcionalmente otros aditivos comunes en las lacas.

9. Empleo de masas de recubrimiento según la reivindicación 6 para el recubrimiento de sustratos de metal, madera, papel, cerámica, vidrio, plástico, textil, cuero, fieltro o materiales minerales para construcción.

1. Empleo del agente para mejorar la reología según una de las reivindicaciones 1 a 5 como agente regulador de viscosidad para masas de recubrimiento que pueden curar por radiación.