ISOCIANATOS EMULSIFICABLES EN AGUA CON PROPIEDADES MEJORADAS.

Isocianatos emulsificables en agua con propiedades mejoradas La invención se refiere a isocianatos emulsificables en agua con capacidad mejorada para emulsificar y elevada dureza de los revestimientos obtenidos con éstos, método para su producción y empleo. Los poliisocianatos emulsificables en agua son dispersiones poliméricas adicionadas como agentes de entrelazamiento y tienen múltiples descripciones en la literatura. La capacidad para emulsificar en agua se alcanza mediante mezcla de los poliisocianatos con emulsificantes, los cuales son obtenidos mediante reacción de los poliisocianatos con moléculas hidrofílicas. Como moléculas hidrofílicas se emplean muchas veces moléculas hidrofílicas no iónicas como óxido de polialquileno-alcoholes. EP-A2 206 059 describe preparaciones de poliisocianato dispersables en agua a partir de un poliisocianato alifático y el producto de reacción de un poliisocianato alifático con un polialquleneteralcohol no iónico mono o polivalente con por lo menos una cadena de poliéter que exhibe por lo menos 10 unidades de óxido de etileno, como emulsificante. Para poliisocianatos adecuados se indican enormes listas de diisocianatos alifáticos y cicloalifáticos, particularmente preferidos isocianuratos y biurets a base de 1,6-diisocianohexano (HDI) y/o isocianuratos a base de 1-isociano-3,5,5trimetil-5-isocianometil-ciclohexano (IPDI). EP-A1 540 985 describe así mismo mezclas de poliisocianato, sin embargo aquí exhiben las cadenas de poliéter un contenido promedio de 5,0 a 9,9 unidades de óxido de etileno. EP-A2 486 881 describe preparaciones de poliisocianato alifáticas no acuosas a partir de una lista de poliisocianatos alifáticos y una cantidad que garantiza dispersabilidad del poliisocianato alifático de un producto de reacción de un diisocianato alifático o aromático y polialquileneteralcohol mono o polivalente con por lo menos 8 unidades de óxido de etileno en la cadena de poliéter. DE-A1 199 58 170 describe mezclas de poliisocianato dispersables en agua modificadas con poliéter, que son modificadas con óxido de polialquileno-polieteralcoholes monovalentes. Se prefieren muy particularmente poliisocianatos o mezclas de poliisocianato con estructura de isocianurato a base de HDI, IPDI y/o 4,4diisocianodiciclohexilmetano. DE-A1 198 22 890 describe sistemas acuosos de revestimiento de poliuretano de dos componentes, cuyos componentes endurecedores de óxido de polialquleno-polieteralcoholes y grupos isocianato alifáticos y/o cicloalifáticos unidos, preferiblemente estructuras de isocianurato a base de HDI, IPDI y/o 4,4diisocianodiciclohexilmetano, son producidos bajo condiciones de producción de alofanato. El enlace predominante de cadenas de poliéter a los grupos alofanato es conocido también a partir de la DE-A1 198 47 077. Como emulsificantes no iónicos se describen también poliisocianatos modificados con polivinilpirrolidona (EPA2 754 713). Como elementos estructurales que tienen actividad dispersable encuentran empleo también éteres de óxido de polialquileno que contienen grupos ácido carboxílico, como se describe en DE-A1 100 07 820 y DE-A1 41 13 160, o polieteresteralcoholes (EP-A1 728 785). DE-A1 40 01 783 describe mezclas de poliisocianato, que para la dispersabilidad contienen grupos carboxilo unidos químicamente, en un contenido de uretdiona de 1 a 23 % en peso. Además se describen como emulsificantes compuestos que contienen grupos carboxilo (EP-A2 548 669), grupos amino terciarios y/o amonio (EP-A1 582 166 y EP-A1 531 820), ésteres ácidos del ácido fosfórico (DE-A1 197 24 199) o ácidos sulfónicos (EP-A1 703 255). Es una desventaja de las mezclas de poliisocianato descritas que ellas no satisfacen estos requerimientos, que son puestos en la dureza de los revestimientos obtenibles con ellas. Para el mejoramiento de la dispersabilidad, los isocianatos emulsificables en agua pueden ser disueltos en solventes orgánicos como por ejemplo ésteres de ácido carbónico o lactonas, como se describe en EP-A 697 424. 2 A partir de "Lackharze" (Ed. D. Stoye y W. Freitag, Hanser 1996, p. 195) se sabe que frecuentemente se usan trimerizados de IPDI, los cuales otorgan a las resinas de laca una dureza comparativamente alta hasta la fragilidad, en mezclas con derivados de HDI, para reducir la dureza. El usuario requiere las siguientes propiedades de un isocianato emulsificable en agua: 1. El isocianato debería ser fácilmente emulsificable; es indeseado el empleo forzoso de equipos sofisticados como por ejemplo órganos de agitación con alto corte. 2. La emulsión debería ser muy fina puesto que de otro modo pueden tener lugar por ejemplo alteraciones como por ejemplo del brillo o enturbiamientos. 3. En revestimientos frecuentemente es indeseada una alta dureza final. 4. La dureza final debería ser alcanzada tan rápido como fuera posible. Fue objetivo de la presente invención poner a disposición poliisocianatos emulsificables en agua, que mostraran mejoradas propiedades de capacidad de emulsificación y con las cuales puedan producirse revestimientos con alta dureza, rápido incremento de la dureza y al mismo tiempo capacidad mejorada para emulsificar. El objetivo fue logrado mediante mezclas que contienen (A) un isocianurato y/o biuret del 1,6-diisocianohexano (HDI), (B) un isocianurato del 1-isociano-3,5,5-trimetil-5-isocianometil-ciclohexano (IPDI), (C) por lo menos un emulsificante obtenible mediante reacción de por lo menos un diisocianato (C2) elegido de entre tetrametilendiisocianato, hexametilendiisocianato (HDI), dodecametilendiisocianato, 1,4-diisocianociclohexano, 4,4di(isocianociclohexil)metano, trimetilhexanodiisocianato, tetrametilhexanodiisocianato, 1-isociano-3,3,5-trimetil-5­ (isocianometil)ciclohexano (IPDI), 2,4- o 2,6-toluilendiisocianato y sus mezclas de isómeros, tetrametilxililendiisocianato, p-xililendiisocianato, 2,4- o 4,4-diisocianodifenilmetano con por lo menos un componente (C1), que contiene por lo menos un grupo que es reactivo frente a grupos isocianato y por lo menos un grupo hidrofílico, y (D) dado el caso, solvente. Las mezclas acordes con la invención muestran fácil capacidad de emulsificar, conducen a una emulsión estable y finamente particulada y los revestimientos obtenibles con ellas muestran una rápida elevación de la dureza y una alta dureza final. Los poliisocianatos (A) son isocianuratos (A1) y/o biurets (A2) del 1,6-diisocianohexano (HDI). Esto abarca de acuerdo con la invención aquellos poliisocianatos, que contienen por lo menos 50 % en peso, preferiblemente por lo menos 66%, particularmente preferido por lo menos 75%, muy particularmente preferido por lo menos 85 % y en particular por lo menos 95 % en peso de compuestos de la fórmula (Ia) y/o (Ib), así como sus homólogos mayores. ES 2 367 560 T3 3 La composición de los poliisocianatos, por consiguiente por ejemplo las fracciones de isocianuratos y/o biurets y sus homólogos mayores, así como la funcionalidad promedio son determinados en este escrito mediante cromatografía de permeación de gel con poliestireno como estándar y tetrahidrofurano como eluyente. Los poliisocianatos (B) son isocianuratos del 1-isociano-3,5,5-trimetil-5-isocianometil-ciclohexano (IPDI). De acuerdo con la invención esto incluye aquellos poliisocianatos, que contienen por lo menos 50 % en peso, preferiblemente por lo menos 66%, particularmente preferido por lo menos 75%, muy particularmente preferido por lo menos 85 % y en particular por lo menos 95 % en peso del compuesto de la fórmula (II), donde X representa, así como sus homólogos mayores. De acuerdo con la invención son adecuados como emulsificantes (C) aquellos compuestos que son obtenibles mediante reacción de por lo menos un diisocianato (C2) con por lo menos uno, preferiblemente 1 a 2, particularmente preferido un componente (C1), que contiene por lo menos un grupo que es reactivo frente a grupos isocianato y por lo menos un grupo hidrofílico. En lo que sigue, (C1) es definido como " hidrófilo". Los grupos reactivos frente a grupos isocianato son por ejemplo grupos hidroxi (-OH), grupos amino no sustituidos o monosustituidos o grupos mercapto (-SH), preferiblemente grupos hidroxi. Los emulsificantes (C) contienen el componente (C1), por lo tanto por regla general se ligan químicamente. El componente (C1) puede ser por ejemplo aquellos compuestos, como se conocen en el estado de la técnica, por ejemplo del estado de la técnica mencionada al principio. En particular estos compuestos pueden ser, aquellos que contienen por lo menos un grupo que es reactivo frente a grupos isocianato y - (C1a) por lo menos un grupo catiónico hidrofílico, - (C1b) por lo menos un grupo aniónico hidrofílico o - (C1c) por lo menos un grupo no iónico hidrofílico. ES 2 367 560 T3 Los compuestos preferidos (C1) contienen 1 a 3 grupos reactivos frente a grupos isocianato y 1 a 3 grupos hidrofílicos, particularmente... [Seguir leyendo]

(A) un isocianurato y/o biuret del 1,6-diisocianohexano (HDI), (B) un isocianurato del 1-isociano-3,5,5-trimetil-5-isocianometil-ciclohexano (IPDI), (C) por lo menos un emulsificante obtenible mediante reacción de por lo menos un diisocianato (C2) elegido de entre tetrametilendiisocianato, hexametilendiisocianato (HDI), dodecametilendiisocianato, 1,4-diisocianociclohexano, 4,4di(isocianociclohexil)metano,, trimetilhexanodiisocianato, tetrametilhexanodiisocianato, 1-isociano-3,3,5-trimetil-5­ (isocianometil)ciclohexano (IPDI), 2,4- o 2,6-toluilendiisocianato y sus mezclas de isómeros, tetrametilxililendiisocianato, p-xililendiisocianato, 2,4- o 4,4-diisocianodifenilmetano con por lo menos un componente (C1), que contiene por lo menos un grupo que es reactivo frente a grupos isocianato y por lo menos un grupo hidrofílico, y (D) dado el caso solvente. 2. Mezclas según la reivindicación 1, que contienen en forma libre de solvente (A) 40 - 90 % en peso, (B) 5 - 60 % en peso y (C) 5 - 4 % en peso, donde la suma de (A), (B) y (C) da 100 % en peso. ES 2 367 560 T3 3. Mezclas según la reivindicación 1, caracterizadas porque el componente (C1) contiene exactamente un grupo que es reactivo frente a grupos isocianato y exactamente un grupo hidrofílico no iónico. 4. Mezclas según la reivindicación 3, caracterizadas porque el componente (C1) es por lo menos un óxido de polialquileno-polieteralcohol, obtenible mediante reacción de por lo menos un alcohol alifático saturado con 1 a 4 átomos de carbono en el radical alquilo, con óxido de etileno, óxido de propileno o sus mezclas. 5. Mezclas según la reivindicación 4, caracterizadas porque el óxido de polialquileno-polieteralcohol exhibe en promedio estadístico 5 a 35 unidades de óxido de etileno por molécula. 6. Mezclas según las reivindicaciones precedentes caracterizadas porque adicionalmente por lo menos uno de los componentes (A) y/o (B) se hizo reaccionar por lo menos parcialmente con un componente (C1). 7. Mezclas según una de las reivindicaciones precedentes caracterizadas porque como solvente (D) se emplea un éster de ácido carbónico o lactona. 8. Mezclas según una de las reivindicaciones precedentes caracterizadas porque el solvente está presente en cantidades de hasta 60 % en peso referido al peso total de la mezcla. 9. Dispersión de polímero que contiene una mezcla según una de las reivindicaciones precedentes. 10. Masa de revestimiento que contiene una mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 8 o una dispersión de polímero según la reivindicación 9. 11. Método para el revestimiento de sustratos caracterizado porque como agente de revestimiento se emplea una mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 8. 12. Empleo de una mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 6 como agente de revestimiento para madera, enchapados en madera, papel, cartulina, cartón, textiles, cuero, fieltros, superficies plásticas, vidrio, cerámica, materiales minerales de construcción, metales o metales revestidos, o como adherente. 13. Método para la adhesión de sustratos caracterizado porque se emplea una mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 8 o una dispersión de polímero según la reivindicación 9. 13