Composición monocomponente de endurecimiento por humedad que comprende a) al menos un poliisocianato P,

b) al menos una aldimina A de fórmula (I), en donde n representa 2 ó 3 ó 4, E representa el radical orgánico de una amina n-valente B tras eliminar n grupos amino primarios, e Y representa un radical de hidrocarburo monovalente con 1 a 35 átomos de C, que eventualmente contiene al menos un heteroátomo, c) al menos un organoalcoxisilano OS, que tiene al menos una agrupación de la fórmula (VI), en donde a representa 0 ó 1 ó 2, preferiblemente 0 ó 1, R 7 representa un radical alquilo con 1 a 5 átomos de C, en particular un radical metilo o etilo, R 8 representa un radical alquilo con 1 a 8 átomos de C, en particular un radical metilo, y X representa un átomo de oxígeno o un átomo de nitrógeno sustituido, d) al menos un ácido S; con las salvedades de que, en la composición, (i) la relación V1 entre el número de grupos aldimino y el número de grupos isocianato se sitúe en el intervalo de 0,2 a 0,8, y de que (ii) la relación V2 entre el número de grupos alcoxi del organoalcoxisilano OS y el número de grupos isocianato se sitúe en el intervalo de 0,1 a 0,5

Campo técnico

La presente invención se refiere al ámbito de las composiciones de poliuretano monocomponentes de endurecimiento por humedad, y sus usos, especialmente como materiales de obturación.

Estado de la técnica

Las composiciones de poliuretano monocomponentes de endurecimiento por humedad se emplean desde hace tiempo como adhesivos, materiales obturantes y revestimientos. Para el uso como materiales de obturación para juntas de movimiento en construcciones son necesarias composiciones que endurezcan sin formar burbujas y que, una vez endurecidas, presenten elasticidad blanda en un amplio abanico de temperaturas, es decir, que en un intervalo de pequeño estiramiento tengan los valores más bajos posibles de tensión de estiramiento, y al mismo tiempo presenten un elevado poder de recuperación. Así, estos materiales obturantes pueden superar, de manera reversible y con escasa transmisión de carga a los sustratos de la junta, la dilatación o compresión de la junta inducidas por movimientos o diferencias de temperatura y, por tanto, someter a éstos a la mínima carga o deterioro posible.

A partir del documento WO 2007/104761 A1 son conocidas composiciones de poliuretano monocomponentes que contienen polialdiminas de cadena larga que son adecuadas como materiales obturantes con elasticidad blanda. Las composiciones descritas endurecen sin formar burbujas y presentan, tanto a la temperatura ambiente como también a -20°C, valores bajos de tensión al 100% de estiramiento. Sin embargo, al igual que otras composiciones de poliuretano con elasticidad blanda utilizadas, cuando endurecen tienden a formar una superficie más o menos fuertemente pegajosa, que se ensucia fácilmente. En la mayoría de los casos, las juntas de movimiento en zonas exteriores de construcciones son muy visibles para el observador, y concuerdan en color a la fachada del edificio. Además, frecuentemente presentan un tono de color claro, tal como blanco, gris claro o gris hormigón; por lo que su ensuciamiento es rápidamente apreciable y en consecuencia molesto.

A partir de los documentos WO 2008/116900 A1 y WO 2008/116902 A1 son conocidas composiciones de poliuretano monocomponentes que contienen polialdiminas especiales, que son adecuadas como materiales obturantes con poca tendencia al ensuciamiento. Las composiciones descritas presentan una escasa pegajosidad de la superficie una vez endurecidas, pero no tienen propiedades de material anisótropas.

A partir del documento WO 2006/130592 A1 son conocidas composiciones de poliuretano que contienen al menos un prepolímero de poliuretano que tiene grupos isocianato, al menos un catalizador que acelera la reacción de los grupos NCO con agua, y al menos un compuesto que contiene al menos un grupo α-silano, y que son adecuadas como adhesivos para el pegado de parabrisas de automóvil. Sin embargo, las composiciones descritas no tienen propiedades de material anisótropas.

Sumario de la invención

Es objeto de la presente invención, por tanto, poner a disposición composiciones de poliuretano monocomponentes de endurecimiento por humedad, que endurezcan sin formar burbujas y que, una vez endurecidas, presenten una superficie en gran medida exenta de pegajosidad y tengan valores bajos de tensión al 100% de estiramiento y un buen poder de recuperación.

Sorprendentemente, este objeto se puede lograr por medio de una composición divulgada en la reivindicación 1. La composición endurece por humedad en muy gran medida sin burbujas. Al producirse el endurecimiento de la composición por causa de la humedad se origina un material anisotrópo con una cubierta ("piel") prácticamente exenta de pegajosidad en su superficie y un núcleo predominantemente plástico. En un endurecimiento que se produjese por medio de una cantidad suficientemente grande de agua entremezclada de manera esencialmente homogénea resultaría por el contrario un material en gran medida isótropo. Por lo que respecta a sus propiedades mecánicas, la composición se puede modificar dentro de un gran abanico. Es especialmente adecuada como material obturante con elasticidad blanda para aplicaciones en la construcción y la industria, por ejemplo para juntas de movimiento en construcciones o impermeabilizaciones en automóviles. También se puede emplear como adhesivo o material obturante amortiguador de vibraciones, o bien como revestimiento amortiguador de golpes y/o vibraciones. En el caso de su aplicación como material obturante para juntas, tras el endurecimiento por la humedad atmosférica se origina una junta dotada de una superficie libre de pegajosidad, capaz de resistir a la intemperie, que presenta en conjunto notables propiedades de elasticidad blanda en un amplio intervalo de temperaturas y un buen poder de recuperación, y es poco propensa al ensuciamiento.

Otros aspectos de la invención son objeto de otras reivindicaciones independientes. Formas de realización de la invención especialmente preferidas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Modo de realizar la invención

Es objeto de la invención una composición monocomponente de endurecimiento por humedad que comprende

a) al menos un poliisocianato P, b) al menos una aldimina A de fórmula (I),

**(Ver fórmula)**

en donde

n representa 2 ó 3 ó 4, E representa el radical orgánico de una amina n-valente B tras eliminar n grupos amino primarios, e Y representa un radical de hidrocarburo monovalente con 1 a 35 átomos de C, que eventualmente contiene al menos un heteroátomo, c) al menos un organoalcoxisilano OS, que tiene al menos una agrupación de la fórmula (VI),

**(Ver fórmula)**

en donde a representa 0 ó 1 ó 2, preferiblemente 0 ó 1, R7 representa un radical alquilo con 1 a 5 átomos de C, en particular un radical metilo o etilo, R8 representa un radical alquilo con 1 a 8 átomos de C, en particular un radical metilo, y X representa un átomo de oxígeno o un átomo de nitrógeno sustituido,

d) al menos un ácido S; con las salvedades de que, en la composición,

(i) la relación V1 entre el número de grupos aldimino y el número de grupos isocianato se sitúe en el intervalo de 0,2 a 0,8, y de que

(ii) la relación V2 entre el número de grupos alcoxi del organoalcoxisilano OS y el número de grupos isocianato se sitúe en el intervalo de 0,1 a 0,5.

Las líneas de trazos en las fórmulas de este documento representan en cada caso el enlace entre un sustituyente y el resto de la molécula al que pertenece.

Los nombres de sustancias que comienzan por "poli" tales como poliol, poliisocianato o polialdehído designan en el presente documento a sustancias que formalmente contienen por molécula dos o más de los grupos funcionales que aparecen en su nombre.

El término "poliisocianato" abarca en el presente documento compuestos con dos o más grupos isocianato, con independencia de que se trate de diisocianatos monómeros, poliisocianatos oligómeros o polímeros con un peso molecular relativamente elevado que tengan grupos isocianato.

En el presente documento se designa con el término "organoalcoxisilano" a un compuesto que contiene silicio, caracterizado porque el átomo de silicio lleva unidos al menos un grupo alcoxi, en particular dos o tres grupos alcoxi, y también al menos un radical orgánico enlazado directamente y, por tanto, presenta al menos un enlace Si-C. En consecuencia, la expresión "grupo silano" designa al grupo que contiene silicio unido al radical orgánico del organoalcoxisilano. Los organoalcoxisilanos, o sus grupos silano, tienen la propiedad de hidrolizarse al contacto con la humedad y de este modo liberar un alcohol, en particular metanol o etanol.

La expresión "tensión de estiramiento" designa la tensión que actúa en un material en estado estirado. La expresión "tensión al 100% de estiramiento" designa la tensión que actúa en un material que ha sido estirado al doble de su longitud.

En una forma de realización es adecuado como poliisocianato P un polímero de poliuretano PUP que tiene grupos isocianato.

La expresión "polímero de poliuretano" comprende todos los polímeros que se preparan mediante el denominado procedimiento de poliadición de diisocianato. Esto incluye también aquellos polímeros que están casi o por completo exentos de grupos uretano. Son ejemplos de polímeros de poliuretano los poliéter-poliuretanos, poliésterpoliuretanos, poliéter-poliureas,... [Seguir leyendo]

1. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad que comprende

a) al menos un poliisocianato P, b) al menos una aldimina A de fórmula (I),

**(Ver fórmula)**

en donde

n representa 2 ó 3 ó 4, E representa el radical orgánico de una amina n-valente B tras eliminar n grupos amino primarios, e Y representa un radical de hidrocarburo monovalente con 1 a 35 átomos de C, que eventualmente contiene al menos un heteroátomo,

c) al menos un organoalcoxisilano OS, que tiene al menos una agrupación de la fórmula (VI),

**(Ver fórmula)**

en donde

a representa 0 ó 1 ó 2, preferiblemente 0 ó 1, R7 representa un radical alquilo con 1 a 5 átomos de C, en particular un radical metilo o etilo, R8 representa un radical alquilo con 1 a 8 átomos de C, en particular un radical metilo, y X representa un átomo de oxígeno o un átomo de nitrógeno sustituido,

d) al menos un ácido S; con las salvedades de que, en la composición,

(i) la relación V1 entre el número de grupos aldimino y el número de grupos isocianato se sitúe en el intervalo de 0,2 a 0,8, y de que

(ii) la relación V2 entre el número de grupos alcoxi del organoalcoxisilano OS y el número de grupos isocianato se sitúe en el intervalo de 0,1 a 0,5.

2. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según la reivindicación 1, caracterizada porque la aldimina A de la fórmula (I) tiene la fórmula (Ia) ó (Ib),

**(Ver fórmula)**

en donde

R1 y R2 o bien de manera independiente entre sí representan en cada caso un radical de hidrocarburo monovalente con 1 a 12 átomos de C,

o bien

representan conjuntamente un radical de hidrocarburo divalente con 4 a 12 átomos de C, que es parte de un anillo carbocíclico con 5 a 8, preferiblemente 6, átomos de C, eventualmente sustituido.

Y1 representa un radical de hidrocarburo monovalente con 1 a 32 átomos de C, que eventualmente tiene al menos un heteroátomo, en particular oxígeno en forma de grupos éter, carbonilo o éster; e

Y2 o bien

representa un radical arilo o heteroarilo sustituido o sin sustituir que tiene un tamaño de anillo de 5 a 8, preferiblemente 6, átomos,

o bien representa

**(Ver fórmula)**

en donde R6 representa un átomo de hidrógeno o un radical alcoxi, o bien un radical alquenilo o arilalquenilo sustituido o sin sustituir con al menos 6 átomos de carbono.

3. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según la reivindicación 2, caracterizada porque R1 y R2 representan en cada caso un grupo metilo.

4. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque Y1 representa un radical de la fórmula (II) ó (III),

**(Ver fórmula)**

en donde

R3 representa un átomo de hidrógeno o un radical alquilo, cicloalquilo, arilalquilo o alcoxicarbonilo con 1 a 12 átomos de carbono; R4 representa un radical de hidrocarburo con 1 a 30 átomos de C, que eventualmente contiene átomos de oxígeno de éter; R5 o bien representa un átomo de hidrógeno,

o bien representa un radical alquilo con 1 a 30 átomos de C, lineal o ramificado, eventualmente con porciones cíclicas y eventualmente con al menos un heteroátomo, en particular oxígeno en forma de grupos éter, carbonilo o éster,

o bien representa un radical de hidrocarburo con 5 a 30 átomos de C, lineal o ramificado, mono o poliinsaturado,

o bien representa un anillo de 5 o 6 miembros aromático o heteroaromático, eventualmente sustituido.

5. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según la reivindicación 4, caracterizada porque R4 representa un radical de hidrocarburo con 6 a 30, en particular con 11 a 30, átomos de C, que eventualmente contiene átomos de oxígeno de éter.

6. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada porque R5

representa un radical alquilo lineal o ramificado con 6 a 30, en particular con 11 a 30, átomos de C, eventualmente con porciones cíclicas y eventualmente con al menos un heteroátomo,

o bien un radical de hidrocarburo con 6 a 30, en particular con 11 a 30, átomos de C, lineal o ramificado, mono o poliinsaturado,

preferiblemente un radical alquilo C11.

7. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la amina B está seleccionada del grupo consistente en 1,6-hexametilendiamina, 1,5-diamino-2-metilpentano (MPMD), 1,3-pentanodiamina (DAMP), 1-amino-3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexano (= isoforondiamina o IPDA), 2,2,4-y 2,4,4-trimetilhexametilendiamina (TMD), 1,3-xililendiamina, 1,3-bis-(aminometil)ciclohexano, bis-(4-aminociclohexil)-metano, bis-(4-amino-3-metilciclohexil)-metano, 3(4),8(9)-bis-(aminometil)-triciclo[5.2.1.02,6]-decano, 1,2-, 1,3- y 1,4-diaminociclohexano, 1,4-diamino-2,2,6-trimetilciclohexano, 3,6-dioxaoctano-1,8-diamina, 4,7-dioxadecano-1,10-diamina, 4-aminometil-1,8-octanodiamina; polioxialquilen-poliaminas con dos o tres grupos amino, 1,3- y 1,4-fenilendiamina, 2,4- y 2,6-toluilendiamina, 4,4'-, 2,4'- y 2,2'-diaminodifenilmetano, 3,3'-dicloro-4,4'-diaminodifenilmetano y mezclas de las poliaminas mencionadas.

8. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el organoalcoxisilano OS tiene al menos una agrupación de la fórmula (VI), en la cual a representa cero o 1 y R7 representa un radical metilo.

9. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el organoalcoxisilano OS está seleccionado del grupo consistente en metacriloximetiltrimetoxisilano, metacriloximetil-dimetoximetilsilano, isocianatometil-trimetoxisilano, isocianatometil-dimetoximetilsilano, N-(trimetoxisililmetil)-O-metil-carbamato, N-(dimetoximetilsililmetil)-O-metil-carbamato, N-ciclohexil-aminometil-trimetoxisilano, N-ciclohexil-aminometil-dimetoximetilsilano, N-fenil-aminometil-trimetoxisilano, N-fenil-aminometil-dimetoximetilsilano y polímeros α-silanofuncionales procedentes de la reacción de polieterpolioles de cadena eventualmente prolongada, con isocianatometil-trimetoxisilano o isocianatometil-dimetoximetilsilano; así como los correspondientes organoalcoxisilanos α-funcionales de este grupo que tienen radicales etoxi en lugar de metoxi.

10. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el poliisocianato P es un polímero de poliuretano PUP que tiene grupos isocianato aromáticos.

11. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición comprende además al menos un catalizador de estaño Z en forma de un compuesto de dialquilestaño(IV).

12. Composición monocomponente de endurecimiento por humedad según la reivindicación 11, caracterizada porque el catalizador de estaño Z está presente en la composición en una cantidad tal que la relación entre el número de átomos de estaño procedentes del catalizador de estaño Z y el número de grupos isocianato no baje del valor de 0,005.

13. Procedimiento para pegar un sustrato S1 con un sustrato S2, que comprende los pasos de

α) aplicar una composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones 1 a 12 sobre un sustrato S1; β) poner en contacto la composición aplicada con un sustrato S2, dentro del tiempo de uso de la composición una vez abierta;

o bien α') aplicar una composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones 1 a 12 sobre un sustrato S1 y sobre un sustrato S2; β') poner en contacto mutuo la composición aplicada, dentro del tiempo de uso de la composición una vez abierta;

en donde el sustrato S2 consiste en el mismo material que el sustrato S1 o en uno diferente.

14. Procedimiento para obturar que comprende el paso de

α'') aplicar una composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones 1 a 12entre un sustrato S1 y un sustrato S2, de manera que la composición esté en contacto con el sustrato S1 y el sustrato S2;

en donde el sustrato S2 consiste en el mismo material que el sustrato S1 o en uno diferente.

15. Composición anisótropa con una cubierta predominantemente elástica y un núcleo predominantemente plástico, obtenida por el endurecimiento de una composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones 1 a 12 por medio de la humedad atmosférica.

16. Composición isótropa obtenida por el endurecimiento de una composición monocomponente de endurecimiento por humedad según una de las reivindicaciones 1 a 12 por medio de agua entremezclada de manera esencialmente homogénea, o de un componente que contiene agua entremezclado de manera esencialmente homogénea.