Combinaciones de ligantes para revestimientos de tuberías de agua potable.

Sistemas de revestimiento de dos componentes, que comprenden

A) un componente de poliisocianato, que consta de

a. prepolímeros de isocianato

(ciclo)alifáticos basados en poliisocianatos (ciclo)alifáticos y al menos un poliéter que contiene cargas a base de copolímeros de estireno-acrilonitrilo y/o poliureas

b. poliisocianatos (ciclo) alifáticos.

B) ésteres de ácido poliaspártico con grupos funcionales amino de la fórmula general (I) en la que

X representa un residuo orgánico n-valente, el cual se obtiene (formalmente) mediante la eliminación de los grupos amino primarios de una poliamina n-valente,

R1, R2 representan grupos orgánicos idénticos o diferentes que son inertes bajo condiciones de reacción con respecto a los grupos isocianato y

n es un número entero de al menos 2,

en los que hasta el 50 % en peso del éster de ácido poliaspártico que contiene grupos funcionales amino, de fórmula general (I), se puede sustituir con poliéteres con grupos funcionales amino, diaminas (ciclo)alifáticas de cadena corta y/o, dado el caso, poliaminas (ciclo)alifáticas bloquedas, así como con di- y poliaminas aromáticas, en donde la porción de di- y poliaminas aromáticas es ≤ 20 % en peso respecto a la porción de éster de ácido poliaspártico

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/062183.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Alfred-Nobel-Str. 10 40789 Monheim ALEMANIA.

Inventor/es: WAMPRECHT, CHRISTIAN, DR..

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 > C08G18/10 (Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/63 (Polímeros en bloque o injertados obtenidos por polimerización de compuestos que tienen enlaces dobles carbono-carbono sobre polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliureas... > C09D175/04 (Poliuretanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/40 (Compuestos de alto peso molecular)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/75 (cicloalifáticos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/73 (acíclicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/12 (Procesos de prepolimerización)

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Fragmento de la descripción:

Combinaciones de ligantes para revestimientos de tuberías de agua potable La presente invención se refiere a sistemas de revestimiento para la fabricación de revestimientos estructurales de secado rápido basados en prepolímeros (ciclo) alifáticos y poliisocianatos (ciclo) alifáticos, así como ésteres de ácido poliaspártico amino funcionales, especiales como endurecedores.

Sistemas de revestimiento de dos componentes a base de poliuretano o de poliurea son conocidos, y ya se usan en la técnica. Normalmente contienen un componente poliisocianato líquido y un componente reactivo de isocianato líquido. Mediante la reacción de poliisocianatos con aminas como componente reactivo de isocianato, se producen revestimientos de poliurea altamente reticulados. Sin embargo, las aminas primarias y los isocianatos reaccionan entre sí en la mayoría de los casos muy rápidamente. Tiempos de vida útil o de gelificación alcanzan a menudo sólo de unos pocos segundos a unos pocos minutos. Por lo tanto tales revestimientos de poliurea no se pueden aplicar de forma manual, sino sólo con aparatos de pulverización especial. Sin embargo, tales revestimientos tienen excelentes propiedades físicas y mecánicas.

Un método conocido en la bibliografía para reducir esta alta reactividad es el uso de prepolímeros con bajo contenido en NCO. Mediante el uso de prepolímeros con grupos funcionales NCO, en combinación con aminas se pueden fabricar revestimientos de poliurea flexibles.

Los documentos US-A 3428610 y US-A 4463126 describen la preparación de elastómeros de poliuretano/poliurea mediante el curado de los prepolímeros con grupos funcionales NCO con diaminas aromáticas. Preferiblemente, estas diaminas aromáticas di-primarias, que tienen en la posición orto a cada grupo amino al menos un sustituyente alquilo con 2-3 átomos de carbono y, dado el caso, tienen además en otras posiciones orto a los grupos amino sustituyentes metilo, tales como dietil-tolueno-diamina (DETDA) .

Los documentos US-A 3428610 y US-A 4463126 describen un procedimiento para la preparación de revestimientos elásticos exentos de disolvente, en el que prepolímeros de NCO, basados en diisocianato de isoforona (IPDI) y poliéterpolioles son curados a temperatura ambiente con diaminas aromáticas di-primarias estéricamente impedidas.

La desventaja de tales sistemas es que las diaminas aromáticas son severamente propensas al amarilleo.

Otra posibilidad de retrasar la reacción entre poliisocianatos y aminas, es el uso de aminas secundarias. Los documentos EP-A 0403921, US-A 5126170 y WO 2007/039133 divulgan la formación de revestimientos de poliurea por reacción de poliaspartatos con poliisocianatos. Ésteres de ácido poliaspártico tienen una baja viscosidad y una reactividad reducida frente a poliisocianatos, y por lo tanto se pueden usar para producir composiciones de revestimiento libres de disolventes, que tengan vida útil prolongada. Una ventaja adicional de los ésteres de ácido poliaspártico es que los productos son incoloros.

Prepolímeros de poliisocianato incoloros alifáticos, basados en poliéter polioles, sin embargo, son curados en cambio lentamente con ésteres de ácido poliaspártico, y los revestimientos a menudo tienen una superficie pegajosa. Aunque los prepolímeros de poliisocianato según WO 2007/039133 son curados más rápidamente, en efecto, con ésteres de ácido poliaspártico, pero propiedades físicas mecánicas aceptables se logran a menudo sólo después de periodos de varias horas a días. En particular, se necesita mejorar la resistencia a la tracción de los revestimientos.

El documento DE 10 2005 047 562 A1 divulga composiciones de revestimiento de dos componentes para la producción de revestimientos de poliurea, que tienen una vida útil suficientemente larga para permitir la aplicación manual, y con ellos se pueden fabricar revestimientos simultáneamente incoloros y flexibles, con buenos datos técnicos de aplicación, de elasticidad y dureza. Las composiciones descritas en los ejemplos 1-4 del documento DE 10 2005 047 562 A1, son obtenidas a partir de la reacción entre un prepolímero de isocianato y un éster de ácido poliaspártico. El prepolímero de isocianato se prepara a partir de diisocianato de hexametileno y el glicol de polipropileno.

Por consiguiente, la presente invención tiene el objeto de proporcionar composiciones de revestimiento de dos componentes para la producción de revestimientos de poliurea que tienen una vida suficientemente larga de la mezcla para permitir también una aplicación de dos componentes manual y con ellas poder fabricar revestimientos estructurales de auto-secado rápido, claros y de color tan brillante como sea posible, con buenos valores técnicos de aplicación, como elasticidad, dureza y resistencia a la tracción.

Este objeto se ha conseguido ahora por la combinación de poliisocianatos de alofanato especiales con ésteres de ácido poliaspártico.

Son un objetivo de la invención, por lo tanto, sistemas de revestimiento, de dos componentes, que comprenden al menos

A) un componente de poliisocianato, que consta de

a. prepolímeros de isocianato (ciclo) alifáticos basados en poliisocianatos (ciclo) alifáticos y al menos un poliéter que contiene cargas a base de copolímeros de estireno-acrilonitrilo y/o poliureas

b. poliisocianatos (ciclo) alifáticos. B) ésteres de ácido poliaspártico con grupos funcionales amino de la fórmula general (I)

** (Ver fórmula) **

en la que X representa un residuo orgánico n-valente, el cual se obtiene (formalmente) mediante la eliminación de los grupos amino primarios de una poliamina n-valente, R1, R2 representan grupos orgánicos idénticos o diferentes que son inertes bajo condiciones de reacción con respecto a los grupos isocianato y n es un número entero de al menos 2.

Los prepolímeros de (ciclo) alifáticos usados en el componente A) se pueden obtener, por ejemplo, mediante reacción de a1) uno o más poliisocianatos (ciclo) alifáticos con a2) uno o más compuestos polihidroxilados, en donde al menos uno es un poliéter poliol que contiene cargas, para dar un prepolímero de poliuretano con grupos funcionales NCO.

Ejemplos de poliisocianatos adecuados en a1) son poliisocianatos basados en 1, 4-butano-diisocianato, 1, 5-pentanodiisocianato, 1, 6-hexano-diisocianato (hexametilendiisocianato, HDI) , 4-isocyanatometil-1, 8-octano-diisocianato (triisocianatononano, TIN) o sistemas cíclicos tales como 4, 4â?-metilen-bis (ciclohexil-isocianato) , 3, 5, 5-trimetil-1isocianato-3-isocianatometilciclohexano (diisocianato de isoforona, IPDI) , así como Ï, Ï'-1, 3-dimetil-ciclohexanodiisocianato-dimetilciclohexano (H6XDI) .

Como compuestos polihidroxilados de componente a2) , se pueden usar todos los compuestos polihidroxilados conocidos por el experto en la técnica, que tienen preferiblemente una funcionalidad media de OH de mayor que, o igual a, 1, 5, y de los cuales al menos uno de los compuestos presentes en a2) debe ser un poliéter poliol que contiene cargas.

Compuestos polihidroxilados adecuados para a2) son dioles de bajo peso molecular (por ejemplo, 1, 2-etanodiol, 1, 3-o 1, 2-propanodiol, 1, 4-butanodiol) , trioles (por ejemplo glicerol, trimetilolpropano) y tetraoles (por ejemplo, pentaeritritol) , poliéter polioles, poliéster polioles, policarbonato de polioles, así como politioéter polioles. Preferentemente serán usados exclusivamente en a2) como compuestos polihidroxilados los del tipo mencionado anteriormente basado en poliéter.

Preferiblemente, los poliéter polioles que contiene cargas usados en a2) tienen-pesos moleculares medios numéricos de Mn de 1.000 a 20.000 g/mol, más preferiblemente de 2.000 a 12.000 g/mol, de modo particularmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistemas de revestimiento de dos componentes, que comprenden A) un componente de poliisocianato, que consta de a. prepolímeros de isocianato (ciclo) alifáticos basados en poliisocianatos (ciclo) alifáticos y al menos un poliéter que contiene cargas a base de copolímeros de estireno-acrilonitrilo y/o poliureas b. poliisocianatos (ciclo) alifáticos. B) ésteres de ácido poliaspártico con grupos funcionales amino de la fórmula general (I)

** (Ver fórmula) **

en la que X representa un residuo orgánico n-valente, el cual se obtiene (formalmente) mediante la eliminación de los grupos amino primarios de una poliamina n-valente, R1, R2 representan grupos orgánicos idénticos o diferentes que son inertes bajo condiciones de reacción con respecto a los grupos isocianato y n es un número entero de al menos 2, en los que hasta el 50 % en peso del éster de ácido poliaspártico que contiene grupos funcionales amino, de fórmula general (I) , se puede sustituir con poliéteres con grupos funcionales amino, diaminas (ciclo) alifáticas de cadena corta y/o, dado el caso, poliaminas (ciclo) alifáticas bloquedas, así como con di-y poliaminas aromáticas, en donde la porción de di-y poliaminas aromáticas es â 20 % en peso respecto a la porción de éster de ácido poliaspártico 2. Sistemas de revestimiento de dos componentes según la reivindicación 1, caracterizados por que los polisiocianatos usados en A) son preparados por reacción de uno o más compuestos polihidroxílicos, de los que al menos uno es un poliéter poliol que contiene cargas finamente dispersadas, con una cantidad en exceso de un poliisocianato (ciclo) alifático b) para dar un prepolímero de poliuretano a) que contiene grupos funcionales NCO y a continuación se tiene una mezcla de prepolímero de poliuretano a) que contiene grupos funcionales NCO, con cargas, y de componente poliisocianato b) .

3. Sistemas de revestimiento de dos componentes según la reivindicación 2, caracterizados por que en la preparación de los prepolímeros de poliuretano a) que contienen grupos funcionales NCO, usados en A) , se usaron poliéter polioles con cargas basadas en copolímeros de estireno y acrilonitrilo 4. Sistemas de revestimiento de dos componentes según la reivindicación 2, caracterizados por que en la preparación de los prepolímeros de poliuretano a) que contienen grupos funcionales NCO, usados en A) , se usaron 30 poliéter polioles con cargas basadas en productos de reacción de hidrazina y toluen-diisocianato que contienen urea.

5. Sistemas de revestimiento de dos componentes según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizados por que en la preparación de los poliisocianatos b) , usados en A) , se usan poliisocianatos alifáticos.

6. Sistemas de revestimiento de dos componentes según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizados por que en la preparación de los poliisocianatos b) , usados en A) , se usan poliisocianatos cicloalifáticos.

7. Sistemas de revestimiento de dos componentes según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizados por que en la preparación de los poliisocianatos b) , usados en A) , se usan mezclas de poliisocianatos alifáticos y poliisocianatos cicloalifáticos.

8. Sistemas de revestimiento de dos componentes según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizados por que como componente poliisocianato b) , se usan poliisocianatos basados en hexametilen-diisocianato.

9. Revestimientos estructurales, obtenilbles a partir de sistemas de revestimiento de dos componentes según una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Sustratos revestidos con revestimientos de acuerdo con la reivindicación 9.