Composición de resina epoxídica de dos componentes, constituida por un componente de resina K1,

el cual contiene al menos una resina epoxídica y al menos un aldehído, y

un componente endurecedor K2, el cual contiene al menos una poliamina A1 con al menos un grupo amino primario, seleccionándose el aldehído del grupo constituido por

propanal, 2-metilpropanal, butanal, 2-metil-butanal, 2-etilbutanal, pentanal, pivalaldehído, 2-metilpentanal, 3- metil-pentanal, 4-metil-pentanal, 2,3-dimetilpentanal, hexanal, 2-etil-hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, 2-metil-undecanal, do-decanal, metoxi-acetaldehído, ciclopropan-carboxialdehído, ciclo-pentan-carboxialdehído, ciclo-hexan-carboxialdehído, 2,2-dimetil-3-fenilpropanal; 1-naftaldehído, benzaldehído, 10 benzaldehído sustituido, aldehído cinámico y aldehídos de la fórmula (II)

en donde R1 y R2

representan respectivamente o bien independientemente entre sí un radical hidrocarburo monovalente con 1 a 12 átomos de C, 15

o representan juntos un radical hidrocarburo divalente con 4 a 12 átomos de C, el cual es parte de un anillo carbocíclico con 5 a 8 átomos de C;

R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo arilalquilo o cicloalquilo o alquilo con 1 a 12 átomos de C,

especialmente un átomo de hidrógeno; y

Z representa grupo éster, éter, amino terciario o amido con hasta 31 átomos de C.

Composición de resina epoxídica poco viscosa con bajo “blushing”.

Sector técnico

La invención se refiere al sector de las composiciones de resinas epoxídicas, así como a sus utilizaciones, especialmente para recubrimientos, cubiertas y pinturas.

Estado de la técnica

Las composiciones de resinas epoxídicas de dos componentes y su aplicación como recubrimientos son conocidas. Se componen habitualmente de un componente de resina, el cual contiene una resina epoxídica, y un componente endurecedor, el cual presenta compuestos reactivos con grupos epoxi, de forma habitual predominantemente poliaminas. Los dos componentes se mezclan entre sí para su aplicación y endurecen a la temperatura ambiente. Los sistemas según el estado actual de la técnica presentan en la práctica algunas propiedades desventajosas.

Las resinas epoxídicas, especialmente los tipos mayormente extendidos basados en bis-fenoles, son líquidos viscosos o sustancias sólidas. Para su utilización en composiciones de dos componentes, para recubrimientos, habitualmente se diluyen para conseguir una buena miscibilidas de los dos componentes y una buena capacidad de elaboración a temperaturas ambiente. Para la dilución se emplean mucho epóxidos de baja viscosidad denominados diluyentes epoxídicos reactivos. Estos, sin embargo, son caros, actúan frecuentemente de forma muy irritante y pueden reducir de forma no deseada la resistencia del sistema endurecido. Las resinas epoxídicas se pueden diluir también con diluyentes orgánicos. Sin embargo, en este caso se trata habitualmente de compuestos orgánicos fácilmente volátiles (VOC; Volatile Organic Compund, los cuales durante y después de la elaboración de la composición de resina epoxídica llegan a la atmósfera por evaporación y representan un peligro para el ser humano y el medio ambiente, puesto que con frecuencia son ligeramente inflamatorios, producen emisión de olores y pueden provocar nauseas, daños para la salud y el medio ambiente.

Las poliaminas habitualmente empleadas como endurecedores, debido a su contenido de grupos aminio primarios, presentan la gran desventaja de que con el gas dióxido de carbono (CO2) del aire, en combinación con la humedad del aire, pueden formar sales estables de carbonato y de carbamato. Los endurecedores en base a tales poliaminas, generalmente no pueden ser almacenadas por ello abiertamente al aire, puesto que si no en los envases forman costras. Por otro lado, tales endurecedores también durante su aplicación en un recubrimiento – después de su mezcladura en la resina epoxídica y durante el endurecimiento – pueden absorber CO2, por lo cual aparecen efectos no deseados tales como una superficie pegajosa con enturbamientos o manchas hasta llegar a un endurecimiento incompleto. Estos efectos los denomina el experto en la materia como “blushing”. Para reprimir la formación de costras y el “blushing” y al mismo tiempo para su dilución las composiciones de resinas epoxídicas se les añade

frecuentemente considerables cantidades de alcohol bencílico, por lo cual se crean de nuevo desventajas. Comparativamente, el alcohol bencílico es ciertamente de escaso olor y poco volátil, pero a pesar de ello representa un VOC, por lo que las composiciones que contienen alcohol bencílico no pueden ser declaradas como exentas de VOC. Las composiciones de resinas epoxídicas con un elevado contenido de alcohol bencílico tienden, además a la formación de burbujas, especialmente sobre sustratos porosos, tienen una reducida resistencia a la abrasión y se comportan mal en los ensayos de emisión en espacios interiores. Para suprimir el “blushing” se emplean igualmente alquilfenoles tales como nonilfenol, los cuales sin embargo también son problemáticos por razones de toxicidad.

Generalmente, los grupos amino secundarios no muestran una reacción espontánea con CO2, respectivamente sus carbonatos y carbamatos no son estables. Por ello, las poliaminas con predominantemente grupos amino

secundarios en composiciones de resinas epoxídicas no llevan apenas al “blushing”. Sin embargo, las poliaminas

que presenten sólo grupos amino secundarios se emplean en contadas ocasiones, puesto que generalmente son de preparación compleja y llevan a tiempos de endurecimiento demasiado largos. Por el contrario, se utilizan frecuentemente poliaminas aductadas con diepóxidos, así como las denominadas poliamidoaminas. Las dos presentan junto a predominantemente grupos amino secundarios también grupos amino primarios, y muestran apenas “blushing”; pero son tan elevadamente viscosas que tienen que ser diluidas, lo cual conlleva nuevamente a las mencionadas desventajas.

Exposición de la invención

Objeto de la presente invención es, por tanto, poner a disposición composiciones de resinas epoxídicas de dos componentes, cuyo componente de resina presente una viscosidad bien manejable y que, en caso de su aplicación

sobre superficies, muestren apenas efectos “blushing” y endurezcan dando recubrimientos cualitativamente buenos.

De manera sorprendente, se encontró que composiciones de resinas epoxídicas de dos componentes según la reivindicación 1 solucionan este problema. Por una parte, el componente de resina es sorprendentemente de baja viscosidad, puesto que el aldehído es sorprendentemente muy tolerable con la resina epoxídica y la diluye bien, especialmente cuando el aldehído es líquido a la temperatura ambiente. Por otra parte, con la composición conforme

a la invención apenas aparecen efectos “blushing” tampoco en su aplicación sobre una superficie, puesto que el

aldehído, por reacción química, disminuye el contenido de grupos amino primarios al mezclar los componentes, de tal manera que éstos ya no reaccionan con CO2 de forma apreciable. En este caso, el aldehído se une covalentemente a la composición. En el endurecimiento se forman en gran medida transparentes, brillantes y exentas de pegajosidad, con excelentes propiedades mecánicas. De este modo, la invención posibilita especialmente recubrimientos de resinas epoxídicas de alto valor, los cuales no presentan o presentan un contenido claramente reducido de VOC y de diluyentes reactivos de epóxidos.

Otras formas de ejecución de la invención ventajosas son objeto de las demás reivindicaciones dependientes e independientes.

Vías para la ejecución de la invención

Objeto de la invención es una composición de resina epoxídica de dos componentes, constituida por

un componente de resina K1, el cual contiene al menos una resina epoxídica y al menos un aldehído, y

un componente endurecedor K2, el cual contiene al menos una poliamina A1 con al menos un grupo amino primario,

seleccionándose el aldehído del grupo constituido por

propanal, 2-metilpropanal, butanal, 2-metil-butanal, 2-etilbutanal, pentanal, pivalaldehído, 2-metilpentanal, 3-metilpentanal, 4-metil-pentanal, 2, 3-dimetilpentanal, hexanal, 2-etil-hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, 2-metil-undecanal, do-decanal, metoxi-acetaldehído, ciclopropan-carboxialdehído, ciclo-pentancarboxialdehído, ciclo-hexan-carboxialdehído, 2, 2-dimetil-3-fenilpropanal; 1-naftaldehído, benzaldehído, benzaldehído sustituido, especialmente los isómeros toluenaldehído, salicilaldehído y m-fenoxi-benzaldehído, aldehído cinámico y aldehídos de la fórmula (II)

en donde R1 y R2

representan respectivamente o bien independientemente entre sí un radical hidrocarburo monovalente con 1 a 12 átomos de C,

o representan juntos un radical hidrocarburo divalente con 4 a 12 átomos de C, el cual es parte de un anillo carbocíclico con 5 a 8, preferentemente 6 átomos de C, eventualmente sustituido;

R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo arilalquilo o cicloalquilo o alquilo con 1 a 12 átomos de C, especialmente un átomo de hidrógeno; y

Z representa grupo éster, éter, amino terciario o amido hasta con 31 átomos de C, el cual eventualmente presenta adicionalmente oxígenos de éter.

Preferentemente, el componente de resina K1 presenta un contenido de aldehído de al menos 1% en peso, preferentemente al menos 3% en peso.

La composición de resina epoxídica de dos componentes... [Seguir leyendo]

en donde R1 y R2

representan respectivamente o bien independientemente entre sí un radical hidrocarburo monovalente con 1 a 15 12 átomos de C,

o representan juntos un radical hidrocarburo divalente con 4 a 12 átomos de C, el cual es parte de un anillo carbocíclico con 5 a 8 átomos de C;

R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo arilalquilo o cicloalquilo o alquilo con 1 a 12 átomos de C, especialmente un átomo de hidrógeno; y

Z representa grupo éster, éter, amino terciario o amido con hasta 31 átomos de C.

2. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque Z representa un radical de la fórmula (III) ó (IV)

en donde25 R5 o bien representa un átomo de hidrógeno,

o un radical alquilo lineal o ramificado con 1 a 30 átomos de C,

o un radical hidrocarburo mono- o poli-insaturado, lineal o ramificado con 5 a 30 átomos de C,

o un anillo aromático o heteroaromático con 5 a 6 miembros,

R9 y R10 representan respectivamente, o bien independientemente entre sí un radical alifático monovalente, 30 ciclolifático o arilalifático con 1 a 20 átomos de C,

representan conjuntamente un radical alifático bivalente con 3 a 20 átomos de C, el cual es parte de un anillo heterocíclico con 5 a 8, preferentemente 6 átomos anulares.

3. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizada orque R1y R2 representan respectivamente un radical metilo.

35 4. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque R5 presenta 11 a 30 átomos de C.

5. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el aldehído se selecciona del grupo constituido por benzaldehído, salicilaldehído, 2, 2dimetil-3-fenilpropanal, 3-acetoxi-2, 2-dimetilpropanal, 2, 2-dimetil-3-lauroiloxipropanal y 2, 2-dimetil-3- (Nmorfolin) -propanal.

5 6. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el componente de resina K1 presenta un contenido de aldehído de al menos 1% en peso.

7. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la resina epoxídica es una resina líquida en base de un bisfenol.

8. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a una de las reivindicaciones acterizada

porque la poliamina A1 es una poliamina A2, presentando la poliamina A2 al menos un grupo amino preimario y al menos dos grupos amino secundarios.

9. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a la reivindicación 8, caracterizada porque la poliamina A2 se selecciona del grupo constituido por

trietilentetramina (TETA) , tetraetilenpentamina (TEPA) , pentaetilenhexamina (PEHA) , polietilenpoliamina con 5 a 15 7 unidades etilenamina (HEPA) , N, N’-bis- (3-aminopropil) -etilendiamina;

aductos de dietilentriamina (DETA) , dipropilentriamina (DPTA) , bis-hexametilentriamina (BHMT) , TETA) , tetraetilenpentamina (TEPA) , pentaetilenhexamina (PEHA) , polietilenpoliamina con 5 a 7 unidades etilenamina (HEPA) o N, N’-bis (3-aminopropil) etilendiamina con un diglicidiléter y poliamidoaminas.

10. Composición de resina epoxídica de dos componentes conforme a una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizada porque la relación del número de grupos aldehído en el componente de resina K1 en cuanto al número de grupos amino primarios en el componente endurecedor K2 se sitúa en el intervalo de 0, 1 a 1, 1.

11. Composición endurecida, la cual se obtiene por la mezcladura del componente de resina K1 y del componente K2 del endurecedor de una composición de resina epoxídica de dos componente conforme a una de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Utilización de una composición epoxídica de dos componentes conforme a una de las reivindicaciones 1 a 10 como revestimiento, recubrimiento de pavimentos, pintura, laca, imprimación o para la primera capa, así como pegamento, material de sellado o masa vertible.

13. Utilización de un aldehído para la dilución de una resina epoxídica o de una composición de resina epoxídica, seleccionándose el aldehído del grupo constituido por

propanal, 2-metilpropanal, butanal, 2-metil-butanal, 2-etilbutanal, pentanal, pivalaldehído, 2-metilpentanal, 3metil-pentanal, 4-metil-pentanal, 2, 3-dimetilpentanal, hexanal, 2-etil-hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, 2-metil-undecanal, do-decanal, metoxi-acetaldehído, ciclopropan-carboxialdehído, ciclopentan-carboxialdehído, ciclo-hexan-carboxialdehído, 2, 2-dimetil-3-fenilpropanal; 1-naftaldehído, benzaldehído, benzaldehído sustituido, aldehído cinámico y aldehídos de la fórmula (II)

en donde R1 y R2

representan respectivamente o bien independientemente entre sí un radical hidrocarburo monovalente con 1 a 12 átomos de C,

o representan juntos un radical hidrocarburo divalente con 4 a 12 átomos de C, el cual es parte de un anillo 40 carbocíclico con 5 a 8 átomos de C

R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo arilalquilo o cicloalquilo o alquilo con 1 a 12 átomos de C; y Z representa grupo éster, éter, amino terciario o amido con hasta 31 átomos de C.

14. Procedimiento para disminuir los efectos del blushing en el endurecimiento de una composición de resina epoxídica de dos componentes, cuyo componente endurecedor contiene al menos una poliamina con al menos

45 un grupo amino primario, añadiendo al componente de resina un aldehído, seleccionándose el aldehído del grupo constituido por propanal, 2-metilpropanal, butanal, 2-metil-butanal, 2-etilbutanal, pentanal, pivalaldehído, 2-metilpentanal, 3-metil-pentanal, 4-metil-pentanal, 2, 3-dimetilpentanal, hexanal, 2-etil-hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, 2-metil-undecanal, do-decanal, metoxi-acetaldehído, ciclopropancarboxialdehído, ciclo-pentan-carboxialdehído, ciclo-hexan-carboxialdehído, 2, 2-dimetil-3-fenilpropanal; 1naftaldehído, benzaldehído, benzaldehído sustituido, aldehído cinámico y aldehídos de la fórmula (II)

en donde R1 y R2

representan respectivamente o bien independientemente entre sí un radical hidrocarburo monovalente con 1 a 12 átomos de C,

o representan juntos un radical hidrocarburo divalente con 4 a 12 átomos de C, el cual es parte de un anillo 10 carbocíclico con 5 a 8 átomos de C;

R3 representa un átomo de hidrógeno o un grupo arilalquilo o cicloalquilo o alquilo con 1 a 12 átomos de C; y Z representa grupo éster, éter, amino terciario o amido con hasta 31 átomos de C.