COMPOSICION DE REVESTIMIENTO.

Composición de revestimiento que comprende uno o más politioles,

uno o más poliisocianatos y un compuesto básico, caracterizado por que la composición comprende además un compuesto ácido carboxílico

Composición de revestimiento.

La invención se refiere a una composición de revestimiento que comprende uno o más politioles, uno o más poliisocianatos y un compuesto básico.

Se describen composiciones de revestimiento a base de reticulación con tiol-isocianato en la patente internacional WO 2004/018115. La química de la reticulación está catalizada típicamente por catalizadores básicos. Para retrasar la reticulación y aumentar el tiempo de empleo útil, se pueden bloquear estos catalizadores básicos. La patente internacional WO 06/ 030029 describe un sistema NCO-SH con compuestos básicos activables por la humedad tales como las oxazolidinas. La desventaja de esto es que la velocidad de curado llega a ser independiente del contenido en humedad de la atmósfera ambiente. Por otra parte, el revestimiento está catalizado de manera más intensa en su superficie que debajo de la superficie del revestimiento.

La patente internacional WO 01/92362 describe composiciones basadas en reticulación de tiol-isocianato usando una base fotolatente. Para curar tales revestimientos, es necesario irradiar las capas recientemente aplicadas con radiación actínica de las longitudes de onda correctas. Por tanto, tales revestimientos son menos útiles cuando se tienen que revestir grandes superficies, tales como suelos de garajes y similares. Por otra parte, algunas manchas de la superficie pueden ser más difíciles de irradiar. La velocidad de curado de tales manchas oscuras es lenta.

El objeto de la invención es proporcionar una composición de revestimiento a base de NCO-SH con una velocidad de curado controlable que no dependa de factores externos tales como el contenido en humedad ambiental o la luz. El tiempo de empleo útil debería ser preferiblemente al menos 30 minutos, mientras por otra parte para la mayoría de las aplicaciones se prefiere un tiempo de curado de menos de 3 horas.

El objeto de la invención es conseguir una composición de revestimiento que comprenda uno o más politioles, uno o más poliisocianatos, un compuesto básico y un compuesto ácido carboxílico.

El uso de compuestos ácidos junto con catalizadores básicos es conocido a partir de sistemas de curado de NCO-OH, tal como se describe en la patente de EE.UU. 4.617.286. En estos sistemas de la técnica anterior se retiran los ácidos por reacción con los isocianatos, dando como resultado la formación de CO₂. Por consiguiente, tales catalizadores de bloque ácidos sólo se pueden usar en sistemas de formación de espuma y no se pueden obtener películas de revestimiento liso. Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que en composiciones de revestimiento basadas en curado de NCO-SH, la formación de CO₂ es mucho menor y se pueden formar películas lisas.

El compuesto ácido carboxílico tiene típicamente menos de 25, preferiblemente menos de 10 átomos de carbono constituyentes y puede estar no sustituido o sustituido con otros grupos funcionales. Se prevén también ácidos beta-ceto (ß-ceto) y ácidos di-carboxílicos -tales como el ácido propanodioico (malónico)- para uso en esta invención. Preferiblemente, sin embargo, el ácido carboxílico está sustituido con grupos que retiran electrones, prefiriéndose particularmente el ácido cianoacético o los ácidos acéticos halogenados. Son ejemplos adecuados de ácidos acéticos halogenados el ácido cloroacético, el ácido di- y tricloroacético o el ácido trifluoroacético.

En una realización particular, se usa un exceso de ácido en relación con el contenido del compuesto básico. El compuesto ácido y el compuesto básico se pueden usar por ejemplo en relaciones molares mayores que 2:1, por ej., en el intervalo de desde aproximadamente 10:1 a aproximadamente 15:1.

Típicamente, el compuesto básico se usa como catalizador, tales como aminas. Sin embargo, también es posible usar otros tipos de catalizadores si la composición comprende otros aditivos de naturaleza básica, tales como pigmentos básicos.

Los catalizadores adecuados incluyen aminas, tales como trietilamina, triisooctilamina, aldimina o complejos de metal o sales de metal en las que el metal se selecciona del grupo de: aluminio, titanio, circonio, manganeso y hafnio. Se obtienen buenos resultados cuando se hace uso de una cantidad catalizadora de complejos de circonio o hafnio y dicetonas o alquilacetoacetatos. Otros ejemplos adecuados son el complejo de aluminio K-KAT® XC5218 (ex King Industries), titanatos orgánicos tales como diisopropóxido 10 bis-2,4-pentadionato de titanio, disponible como Tyzor® M de DuPont, N,N-dimetiloctilamina (DMOA), disponible en Acros Organics y N,N-dimetildecilamina (DMDA) disponible en Sigma-Aldrich. Se describen más ejemplos de catalizadores satisfactorios en la patente de EE.UU. A-5.846.897.

Si se usan catalizadores de amina, la relación en peso de ácido: amina puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 5:1 a 7:1. El contenido en ácido puede ser, por ejemplo, al menos 0,06% en peso, por ej., 0,09% en peso o más.

El politiol usado en la composición de revestimiento debería tener al menos dos grupos tiol. Similarmente, el poliisocianato debería tener al menos dos grupos isocianato. La relación de equivalencia NCO: SH, el número de grupos NCO en relación con el número de grupos SH, puede estar, por ejemplo, entre 1:2 y 2:1.

Pueden prepararse politioles adecuados haciendo reaccionar compuestos que contienen grupos hidroxilo con ácidos que contienen grupo tiol, tales como ácido 3-mercaptopropiónico, ácido 2-mercaptopropiónico, ácido tio-salicílico, ácido mercaptosuccínico, ácido mercaptoacético o cisteína. Ejemplos de compuestos que contienen grupos hidroxilo adecuados son: dioles, trioles y tetraoles, tales como 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2-etil-2-propil-1,3-propanodiol, 1,2-, 1,3- y 1,4-ciclohexanodioles y los correspondientes ciclohexanodimetanol, 1,1,1-trimetilolpropano, 1,2,3-trimetilolpropano y pentaeritritol. Ejemplos de compuestos preparados según tal método incluyen tetrakis (3-mercaptopropionato) de pentaeritritol, tetrakis (2-mercaptoacetato) de pentaeritritol, tris(3-mercaptopropionato) de trimetilolpropano, tris(2-mercaptopropionato) de trimetilolpropano y tris(2-mercaptoacetato) de trimetilolpropano. Se han obtenido buenos resultados con tris-(3-mercapto-propionato) de trimetilolpropano y tetrakis-(3-mercapto-propionato) de pentaeritritol. Un ejemplo más de un compuesto preparado según dicho método consiste en un núcleo de poliol hiperramificado basado en un poliol iniciador, por ej., trimetilolpropano y ácido dimetilolpropiónico. Este poliol se esterifica con posterioridad con ácido 3-mercaptopropiónico y ácido isononanoico. Estos métodos se describen en la patente europea EP-A 0 448 224 y la patente internacional WO 93/17060.

Otras síntesis para preparar compuestos que comprenden politioles implican:

- la reacción de un haluro de arilo o alquilo con NaHS para introducir un grupo tiol colgante en los alquil- y arilcompuestos, respectivamente;

- la reacción de un reactivo de Grignard con azufre para introducir un grupo tiol colgante en la estructura;

- la reacción de un polimercaptano con una poliolefina según una reacción de adición de Michael, una reacción nucleófila, una reacción electrófila o una reacción por radicales;

- la reacción de un alcohol con funciones tiol y un compuesto con funciones isocianato y

- la reducción de disulfuros.

El politiol puede tener por ejemplo uno o más grupos hidroxilo y tener una estructura según la siguiente fórmula: T[(C₃H₆O)_nCH₂CHOHCH₂SH]₃, siendo T un triol tal como trimetilolpropano o glicerol. Un ejemplo de tal compuesto está comercialmente disponible en Henkel con la marca registrada Henkel Capcure® 3/800.

Alternativamente, el politiol puede ser por ejemplo una resina con una cadena principal de poliéster, poliuretano, poliacrilato o poliéter. Estos compuestos reactivos con el grupo isocianato también pueden comprender grupos hidroxilo.

El politiol puede ser, por ejemplo, un poliéster preparado a partir de: (a) al menos un ácido policarboxílico o sus derivados reactivos, (b) al menos un poliol y (c) al menos un ácido carboxílico con funciones tiol. Los poliésteres poseen preferiblemente una estructura ramificada. Los poliésteres ramificados se obtienen convencionalmente por condensación de ácidos policarboxílicos o de sus derivados reactivos, tales como los correspondientes...

1. Composición de revestimiento que comprende uno o más politioles, uno o más poliisocianatos y un compuesto básico, caracterizado por que la composición comprende además un compuesto ácido carboxílico.

2. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada por que el compuesto ácido carboxílico comprende menos de 25 átomos de carbono.

3. Composición de revestimiento según la reivindicación 2, caracterizada por que el compuesto ácido carboxílico está sustituido con un grupo que retira electrones.

4. Composición de revestimiento según la reivindicación 3, caracterizada por que el ácido carboxílico se selecciona del grupo de: ácidos beta-ceto (ß-ceto), ácido propanodioico (malónico), ácido cianoacético y ácidos acéticos halogenados, tales como ácido dicloroacético o ácido trifluoroacético.

5. Composición de revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la cantidad molar del compuesto ácido carboxílico es superior a la cantidad molar del compuesto básico.

6. Composición de revestimiento según la reivindicación 5, caracterizada por que la relación molar de compuesto ácido carboxílico: compuesto básico es al menos 2:1, por ej., al menos 10:1.

7. Composición de revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el compuesto básico es un catalizador de amina.