DISPERSIONES DE POLIURETANO Y SU EMPLEO.

Procedimiento para la obtención de dispersiones de poliuretano,

pudiendo ser obtenidas las dispersiones de poliuretano si a) se prepara un prepolímero terminado en NCO a partir de macroloes de polioes iónicos o potencialmente iónicos y de poliisocionatos en exceso, b) este prepolímero se hace reaccionar con compuestos que presenten, al menos, 2 grupos amino, reactivos frente al isocionato, en una relación entre grupos NCO / grupos NH de 1:1, c) se lleva a cabo una neutralización después de la reacción, y d) se lleva a cabo una dispersión en agua después de la neutralización

La presente invención se refiere al empleo de dispersiones de poliuretano, que están neutralizadas con amoniaco, a un procedimiento para su obtención así como a su empleo.

La publicación DE 2 624 422 A1 (US 4,066,591) describe dispersiones de poliuretano, que contienen ácido dimetilolpropiónico como grupo potencialmente hidrófilo. Dicha publicación cita, a título de agentes adecuados para llevar a cabo la neutralización, entre otros, también al amoniaco. Por otra parte, se describe que es aportado un producto de adición previo, que contienen grupos ácidos y grupos NCO, en una mezcla de amoniaco acuoso y de hidrazina. Ahora puede reaccionar tanto el amoniaco así como, también, la hidrazina con los grupos NCO del prepolímero para dar los correspondientes productos de adición, así como, también, con los grupos de ácido carboxílico para dar sales de amonio o bien sales de hidrazinio. Es decir, que el procedimiento representa una reacción concurrente, que es difícilmente controlable.

La publicación DE 3 641 494 A1 proporciona un procedimiento, según el cual se hace reaccionar, en una forma de realización, el prepolímero, que porta los grupos NCO, con agentes prolongadores de las cadenas, de tipo amínico o alcohólico, de tal manera, que ya no juega ningún papel la acción concurrente, que ha sido citada más arriba. El inconveniente de este procedimiento consiste, desde luego, en que tiene que ser empleado, de forma concomitante, entre un 0,5 y un 30% en peso de unidades de óxido de etileno, que están presentes en las cadenas de poliéter. Sería deseable no tener que recurrir a estos poliéteres.

La publicación DE 3 922 493 A1 enseña la combinación con amoniaco y la destilación subsiguiente de las dispersiones, que han sido neutralizadas con aminas. En este caso, se elimina la amina y es reemplazada por amoniaco. No solamente el procedimiento es muy complicado y el producto queda afectado; sino que, de igual modo, tiene que ser eliminado de forma apropiada el destilado, que contiene agua, amoniaco, y amina.

La publicación DE 19 750 186 A1 describe un producto de adición de isoforonadiamina sobre ácidos carboxílicos insaturados tal como, por ejemplo, el ácido acrílico, como grupo hidrófilo para dispersiones de poliuretano. De igual modo, se desprende a partir de esta publicación, que este compuesto puede ser neutralizado también con amoniaco. Sin embargo, constituye en cualquier caso un inconveniente el que tiene que ser preparado en primer lugar el grupo hidrófilo en una etapa conectada aguas arriba.

La publicación EP 0 017 199 A1 describe la obtención de dispersiones de poliuretano, que están neutralizadas con amoniaco, a base de poliésterpolioloes de ácidos grasos etilénicamente insaturados. Con objeto de que las películas de estas dispersiones reciban propiedades técnicamente aprovechables se requiere el aporte de agentes secantes, que son cuestionables desde el punto de vista ecológico, por ejemplo de sales de cobalto.

La publicación EP 411 196 A2 describe dispersiones de poliuretano, que están neutralizadas con amoniaco, que son preparadas sin el empleo de aminas reactivas con isocionato. Estas dispersiones de poliuretano proporcionan únicamente películas muy blandas.

La publicación US 4,066,591 describe la mezcla de dispersiones de polivinilo autorreticulantes con dispersiones, que están neutralizadas con amoniaco, que son preparadas según las enseñanzas de las publicaciones US 4,066,591 y respectivamente EP 17 199, que ya han sido tratadas más arriba.

Se conocen por la publicación EP 1 072 652 A2 agentes de recubrimiento, que están constituido por una mezcla formada por dispersiones aniónicas, de conformidad con las publicaciones DE 19 653 585 A1 y EP 0 242 731 B2. La dispersión A contiene también materias sólidas, que están constituidas por el producto de la reacción, que se presenta al menos en parte en forma de sal, que está constituido por

a) un prepolímero NCO constituido por

i) desde un 20 a un 80% en peso de un diisocionato entre el grupo constituido por los diisocionatos alifáticos, los diisocionatos cicloalifáticos, y mezclas de los mismos,

ii) desde un 20 hasta un 80% en peso de un macrodiol con un peso molecular comprendido entre 500 y 10.000 y mezclas de los mismos,

iii) desde un 2 hasta un 12% en peso de ácidos 2,2-bis-(hidroximetil)-alcanomonocarboxílicos, preferentemente el ácido dimetilolpropiónico,

iv) desde 0 hasta un 15% en peso de dioles de cadena corta con un peso molecular comprendido ente 62 a 400 g/mol,

v) desde 0 hasta un 10% en peso de alcoholes monofuncionales como reguladores de las cadenas, con un peso molecular comprendido entre 32 a 350 g/mol,

b) desde 0 hasta un 15% en peso de diaminas con un intervalo del peso molecular comprendido entre 60 y 300 g/mol como agentes prolongadores de las cadenas,

c) desde 0 hasta un 10% en peso de agentes reguladores de las cadenas, elegidos entre el grupo de las monoaminas, de las alcanolaminas y del amoníaco,

d) desde 0 hasta un 3% en pesos de agua y

e) desde un 0,1 hasta un 10% en peso de agentes de neutralización, completándose las indicaciones en porcentaje, que han sido citadas, para dar el 100%, con la condición de que en la etapa del prepolímero a) se ajusta un valor comprendido entre un 65 y un 85%, de manera preferente comprendido entre un 75 a 80% del contenido en NCO calculado.

La dispersión de B contiene un producto de reacción formado por

a) un prepolímero NCO constituido por

i) desde un 20 hasta un 60% en peso de un diisocionato elegido ente el grupo de los diisocionatos alifáticos, los diisocionatos cicloalifáticos, y las mezclas de los mismos,

ii) desde un 10 hasta un 80% en peso de un macrodiol con un peso molecular comprendido entre 500 y 10.000 y mezclas de los mismos,

iii) desde un 2 hasta 12% en peso de ácidos 2,2-bis-(hidroximentil)-alcanomonocarboxílicos, preferentemente el ácido dimetilolpropiónico,

iv) desde 0 hasta un 15% en peso de dioles y de trioles de cadena corta con un peso molecular comprendido ente 62 y 400,

v) desde 0 hasta un 10% en peso de alcoholes monofuncionales y de poliéteres, constituidos por agentes reguladores de las cadenas con un peso molecular comprendido entre 32 y 2.500,

b) desde 0 hasta un 15% en peso de diaminas y de triaminas con un intervalo de peso molecular comprendido entre 60 y 300 como agentes prolongadores de las cadenas,

c) desde 0 hasta un 10% en peso de agentes reguladores de las cadenas, elegidos entre el grupo de las monoaminas, de las alcanolaminas y del amoníaco,

d) desde 0 hasta un 3% en pesos de agua y

e) desde un 0,1 hasta un 10% en peso de agentes de neutralización, completándose las indicaciones en porcentaje, que han sido citadas, hasta el 100%, con la condición de que se consiga la ramificación tanto por medio de los trioles así como, también, por medio de las triaminas y con la condición de que no sean nulos ambos a) iv) y b).

El producto de la reacción, que ha sido descrito, es empleado para llevar a cabo la obtención de agentes de recubrimiento sólidos a la luz. En esta publicación no han sido dadas a conocer otras aplicaciones.

En este caso, constituye un inconveniente el que es muy difícil llevar el contenido en NCO hasta el valor requerido, lo cual se expresa también por medio de tiempos muy prolongados, necesarios para llevar a cabo la reacción.

De igual modo, se conocen divulgaciones similares por las publicaciones DE 197 19 924, JP 10-265539, JP10-1525, US 4,501,852 y EP 1 146 061.

Por lo tanto, la tarea de la presente invención consiste en proporcionar dispersiones de poliuretano, que no presenten los inconvenientes que han sido citados.

De manera especial, las dispersiones de poliuretano deben ser adecuadas para llevar a cabo la obtención de recubrimientos, de pegamentos, de impregnaciones y de masas de sellado.

Por otra parte, la tarea de la invención consiste en proporcionar un procedimiento para llevar a cabo la obtención de las dispersiones de poliuretano citadas, cuyo procedimiento pueda ser llevado a cabo y reproducido de manera sencilla y segura. De manera especial, no tienen que ser empleados obligatoriamente de manera concomitante componentes, que no proporcionen... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de dispersiones de poliuretano, pudiendo ser obtenidas las dispersiones de poliuretano si a) se prepara un prepolímero terminado en NCO a partir de macroloes de polioes iónicos o potencialmente iónicos y de poliisocionatos en exceso, b) este prepolímero se hace reaccionar con compuestos que presenten, al menos, 2 grupos amino, reactivos frente al isocionato, en una relación entre grupos NCO / grupos NH de 1:1,

c) se lleva a cabo una neutralización después de la reacción, y d) se lleva a cabo una dispersión en agua después de la neutralización.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa a), son empleados de manera adicional dioles de cadena corta, con un peso molecular comprendido entre 62 y 500 g/mol.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque como polioles iónicos o potencialmente iónicos son empleados los ácidos 2,2-di-(hidroximetil)-alcanomonocarboxílicos.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque como poliol iónico o potencialmente iónico es empleado el ácido di-(hidroximetil)-propiónico.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque se emplean diaminas para la reacción con el prepolímero.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la relación funcional NCO/NH en el prepolímero está comprendida entre 0,9:1 y 1:1.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la relación funcional NCO/NH está comprendida entre 0,95:1 y 1:1.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque se emplea amoníaco para llevar a cabo la neutralización.

9. Dispersiones de poliuretano, que pueden ser preparadas en un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Empleo de las dispersiones de poliuretano según la reivindicación 9 para recubrimientos, impregnación, masas de sellado y pegamentos.