Combinación de aglutinantes para recubrimientos acuosos.

Combinación acuosa de aglutinantes constituida por

70 - 99 % de una dispersion de poliuretano A) con un índice de OH< 10 mg de KOH/g de resina sólida,

estandoformada la dispersión de poliuretano A) a partir de

A1. 5 - 70 % de diisocianatos del intervalo de peso molecular de 140 a 400, con grupos isocianato unidos deforma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática,

A2. 10 - 80 % de polioles poliméricos con pesos moleculares promedio de 400 a 6000,

A3. 0 - 10 % de monoalcoholes o monoaminas,

A4. 0,5 - 15 % de polioles, aminopolioles o poliaminas con un peso molecular inferior a 400, conteniendopreferentemente uno o varios de los compuestos (A3) y/o (A4) un grupo iónico o siendo capaces de formar ungrupo iónico y

A5. 0 - 20 % de polioxialquilenéteres con al menos un grupo hidroxilo o amino.

Combinación de aglutinantes para recubrimientos acuosos La invención se refiere a combinaciones de aglutinantes para recubrimientos acuosos, a un procedimiento para su preparación y a su uso para el recubrimiento de superficies sometidas a esfuerzos mecánicos.

En el recubrimiento de superficies sometidas a esfuerzos mecánicos fuertes tales como suelos de madera, plástico u hormigón, se usan sistemas acuosos de forma creciente. Los requerimientos sobre dichos sistemas de recubrimiento son, sobre todo, alta resistencia frente a productos químicos y agua, pero también frente a daños mecánicos. Estos requerimientos se cumplen ampliamente con dispersiones de poliuretano. Las distintas posibilidades de preparación de dichas dispersiones se resumen, por ejemplo, por D.Dieterich en un artículo general

[D. Dieterich, Prog. Org. Coatings 9, 281 (1981) ].

Tal como se sabe por el documento EP-A-0 358 979, la estabilidad química y mecánica de recubrimientos puede mejorarse cuando a dispersiones acuosas que contienen grupos hidroxilo se añaden reticulantes con grupos isocianato libres.

Una mejora en la incorporación de dichos reticulantes isocianatofuncionales en dispersiones acuosas se logra cuando los poliisocianatos disponen de grupos hidrófilos. Se describen poliisocianatos hidrófilos, por ejemplo, en el documento EP-B-0 540 985. Dichos poliisocianatos mejoran también la estabilidad química y física de dispersiones exentas de grupos hidroxilo (véase, por ejemplo, Valhinger, I-Lack 64 (12) , S. 710 [1996].) .

Las combinaciones conocidas hasta la fecha por el estado de la técnica de poliisocianato hidrófilo y dispersión de poliuretano tienen, sin embargo, ahora igual que antes, la desventaja de que la realización de la mezcla de los 20 componentes es difícil. Por lo tanto, para obtener una película brillante transparente es necesario un equipo dispersante con cizallamiento alto o si no una dilución previa del reticulante con agua (véase, por ejemplo, Carver S.r.I., Technisches Merkblatt DIVA/ S, DIVA/ O, rev. 04 del ) . En condiciones de un recubrimiento manual, tal como es habitual, por ejemplo, en el sellado de parqués, no están disponibles, sin embargo, equipos dispersantes. Sin embargo, si es necesaria una dilución previa del componente endurecedor en una cantidad

definida con exactitud, el uso de barniz 2C es esencialmente complicado.

Por los documentos DE-A-19 847 077 y DE-A-19 822 890 se sabe que poliisocianatos que contienen grupos alofanato presentan una incorporación mejorada en aglutinantes que contienen grupos hidroxilo. Dichos aglutinantes no son adecuados, sin embargo, como aglutinantes solos sin componente endurecedor.

Un objetivo de la presente invención era, por lo tanto, proporcionar combinaciones de dispersiones de poliuretano y

reticulantes de poliisocianato con las que se obtengan películas de barniz con una resistencia sobresaliente frente a esfuerzos mecánicos y químicos y, también, con los requerimientos de una aplicación artesanal, puedan formularse fácilmente dando una película clara brillante con propiedades de estabilidad sobresalientes. Además, existe el objetivo de encontrar un sistema de recubrimiento que también dé como resultado un recubrimiento duradero sin componente endurecedor. De este modo, en caso de requerimientos correspondientemente más reducidos, tales como, por ejemplo, el recubrimiento de suelos menos sometidos a esfuerzos menos fuertes, en caso de renunciar a la máxima estabilidad que puede alcanzarse, puede lograrse la ventaja de una aplicación más sencilla sin la incorporación del componente endurecedor.

Sorprendentemente, se ha hallado ahora que el objetivo se puede lograr por medio de la combinación acuosa de aglutinantes de la reivindicación 1.

Los diisocianatos (A1) adecuados son básicamente los del intervalo de peso molecular de 140 a 400 g/mol con grupos isocianato unidos de forma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática tales como, por ejemplo, 1, 4diisocianatobutano, 1, 6-diisocianatohexano (HDI) , 2-metil-1, 5-diisocianatopentano, 1, 5-diisocianato-2, 2dimetilpentano, 2, 2, 4-ó 2, 4, 4-trimetil-1, 6-diisocianatohexano, 1, 10-diisocianatodecano, 1, 3-y 1, 4diisocianatociclohexano, 1, 3-y 1, 4-bis- (isocianatometil) -ciclohexano, 1-isocianato-3, 3, 5-trimetil-5

isocianatometilciclohexano (isoforondiisocianato, IPDI) , 4, 4’-diisocianatodiciclohexilmetano, 1-isocianato-1-metil4 (3) isocianato-metilciclohexano, bis- (isocianatometil) -norbornano, 1, 3-y 1, 4-bis- (2-isocianato-2-prop-2-il) -benceno (TMXDI) , 2, 4-y 2, 6-diisocianatotolueno (TDI) , 2, 4’-y 4, 4’-diisocianatodifenilmetano (MDI) , 1, 5-diisocianatonaftaleno o mezclas discrecionales de dichos diisocianatos.

Preferentemente se trata de poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos del tipo mencionado con grupos isocianato 50 unidos exclusivamente de forma alifática y/o cicloalifática. Componentes de partida (A1) muy particularmente preferentes son poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos basados en HDI, IPDI y/o 4, 4’diisocianatodiciclohexilmetano.

Además, como poliisocianatos (A1) son adecuados cualesquiera poliisocianatos formados a partir de al menos dos diisocianatos, preparados mediante modificación de diisocianatos sencillos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o 55 aromáticos, con estructura de uretdiona, isocianurato, uretano, alofanato, biuret, iminooxadiazindiona, tal como se describen, por ejemplo, en J. Prakt. Chem. 336 (1994) 185 -200, documentos DE-A-1 670 666, DE-A-1 954 093,

DE-A-2 414 413, DE-A-2 452 532, DE-A-2 641 380, DE-A-3 700 209, DE-A-3 900 053 y DE-A-3 928 503 o EP-A-0 336 205, EP-A-0 339 396 y EP-A-0 798 299.

Los polioles (A2) poliméricos de un intervalo de peso molecular de 400 -6000 son los habituales que se usan para poliuretanos desde hace ya tiempo con una funcionalidad OH de al menos 1, 8 a aproximadamente 4 tales como, por

ejemplo, poliacrilatos, poliésteres, poliéteres, policarbonatos, poliestercarbonatos, poliacetales, poliolefinas y polisiloxanos Se usan preferentemente polioles de un intervalo de peso molecular de 600 a 2500 con una funcionalidad OH de 2 a 3.

Además del uso de componentes OH difuncionales se considera también, tal como se sabe por la literatura, la terminación del prepolímero de poliuretano con un alcohol (A3) monohidroxílico. Monoalcoholes (A3) adecuados son preferentemente monoalcoholes alifáticos con 1-18 átomos de carbono tales como, por ejemplo, etanol, n-butanol, etilenglicolmonobutiléter, 2-etilhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol o 1-hexadecanol.

Polioles, aminopolioles o poliaminas con un peso molecular inferior a 400 (A4) que pueden usarse como alargadores de cadena en poliuretanos o dispersiones de poliuretano se describen también en la literatura correspondiente en gran número. Como ejemplos se pueden mencionar: etanodiol, 1, 4-butanodiol, 1, 6-hexanodiol, neopentilglicol,

ciclohexanodimetanol, trimetilolpropano, gliycerina e hidrazina, etilendiamina, 1, 4-diaminobutano, isoforondiamina y 4, 4-diaminodiciclohexilmetano.

Además, las dispersiones de poliuretano según la invención pueden contener polioxialquilenéteres (A5) con al menos un grupo hidroxilo o amino. Estos poliéteres contienen una proporción alta (aproximadamente del 30 % en peso al 100 % en peso) de elementos constituyentes que están derivados de óxido de etileno. Se consideran poliéteres estructurados de forma lineal con una funcionalidad entre 1 y 3, pero también compuestos de la fórmula general I

en la que R1 y R2 independientemente uno de otro significan en cada caso un resto divalente alifático, cicloalifático o aromático con 1 a 18 átomos de C que pueden estar interrumpidos por átomos de oxígeno y/o nitrógeno y R3

representa un poliéster o preferentemente poliéter no terminado en hidroxilo. De modo particularmente preferente R3 representa un resto poli (óxido de etileno) terminado en alcoxi.

Los componentes hidroxilo (A2) , (A3) y (A4) pueden contener enlaces dobles que, por ejemplo, pueden estar proceder de ácidos carboxílicos alifáticos de cadena larga o alcoholes grasos. Una funcionalización con enlaces dobles olefínicos es posible, por ejemplo, mediante la incorporación de grupos alílicos o de ácido acrílico o ácido metacrílico, así como sus ésteres correspondientes.

Los componentes (A3) o (A4) que contienen un grupo iónico o son capaces de construir un grupo iónico son, por ejemplo, ácido dimetilolpropiónico, ácido hidroxipiválico, el aducto propoxilado de 2-butenodiol y NaHSO3, así como elementos estructurales que pueden transformarse en grupos catiónicos tales como N-metil-dietanolamina. Se usan... [Seguir leyendo]

1. Combinación acuosa de aglutinantes constituida por

-99 % de una dispersion de poliuretano A) con un índice de OH < 10 mg de KOH/g de resina sólida, estando formada la dispersión de poliuretano A) a partir de A1.

5. 70 % de diisocianatos del intervalo de peso molecular de 140 a 400, con grupos isocianato unidos de forma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática,

A2.

10. 80 % de polioles poliméricos con pesos moleculares promedio de 400 a 6000,

A3. 0 -10 % de monoalcoholes o monoaminas,

A4. 0, 5 -15 % de polioles, aminopolioles o poliaminas con un peso molecular inferior a 400, conteniendo 10 preferentemente uno o varios de los compuestos (A3) y/o (A4) un grupo iónico o siendo capaces de formar un grupo iónico y

A5. 0 -20 % de polioxialquilenéteres con al menos un grupo hidroxilo o amino,

-30 % de una mezcla de poliisocianatos B) dispersable en agua con un contenido de unidades de óxido de etileno unidas dentro de las cadenas de poliéter (calculado como C2H4O; peso molecular: 44) del 2 al 50 % en peso, 15 conteniendo las cadenas de poliéter en promedio estadístico de 5 a 35 unidades de óxido de etileno,

que está formada a partir de un componente de isocianato (B1) con una funcionalidad NCO (promedio) de 2, 0 a 5, 0 con un contenido de grupos isocianato unidos de forma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática (calculado como NCO; peso molecular: 42) del 8, 0 al 27, 0 % y un contenido de diisocianatos monoméricos inferior al 1 % en peso y un poli (óxido de alquileno) polieteralcohol (B2) monohidroxílico que presenta, en promedio estadístico, de 5 a unidades de óxido de etileno, y

que está caracterizada porque al menos el 60 % de las cadenas de poliéter están enlazadas a través de grupos alofanato con en cada caso dos moléculas de poliisocianato, en cada caso formadas a partir de al menos dos diisocianatos,

teniendo en cuenta que los datos de porcentaje se refieren al peso de las porciones no volátiles y su suma es el 100 25 %.

2. Combinación acuosa de aglutinantes según la reivindicación 1, caracterizada porque la dispersión de poliuretano presenta (A) un índice de OH < 10 mg de KOH/ g y un tamaño de partícula promedio < 100 nm.

3. Combinación acuosa de aglutinantes según las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque la dispersión de

poliuretano está formada a partir de un componente de poliisocianato (A1) constituido por isoforondiisocianato y/o 30 4, 4’-diisocianatodiciclohexilmetano.

4. Combinación acuosa de aglutinantes según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el componente de poliisocianato (B1) presenta una funcionalidad de 2, 3 a 4, 5 y un contenido de grupos isocianato del 14, 0 al 24, 0 %.

5. Procedimiento de fabricación de un barniz de dos componentes a base de una combinación de aglutinantes según

las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el componente endurecedor de isocianato (B) , dado el caso 35 disuelto en un disolvente adecuado, se incorpora al aglutinante basado en la dispersión de poliuretano (A) .

6. Uso de combinaciones de aglutinantes según las reivindicaciones 1 a 4 en recubrimientos y adhesivos.

7. Uso de combinaciones de aglutinantes según las reivindicaciones 1 a 4 para recubrir suelos.