Uso como agente de control del descolgamiento en una composición de recubrimiento de un agente de modificación de la reología que puede obtenerse haciendo reaccionar uno o más poliisocianatos con uno o más aminoácidos ópticamente activos,

ésteres y/o sales de los mismos de fórmula general (I)

no como mezcla racémica, en la que cada uno de R1, R2 y R3 se selecciona independientemente de hidrógeno y grupo hidrocarbilo lineal o ramificado, sustituido o no sustituido, saturado o insaturado, que contiene opcionalmente heteroátomos, siendo diferente cada uno de R1 y R2 de manera que el átomo de carbono C* es un centro quiral.

Derivados de aminoácidos y su uso como agente de control del descolgamiento

Descripción

La invención se refiere al uso como agente de control del descolgamiento (SCA) en composiciones de recubrimiento de agentes de modificación de la reología que pueden obtenerse haciendo reaccionar uno o más poliisocianatos con uno o más derivados de aminoácidos ópticamente activos.

Se han mencionado en la bibliografía agentes de gelificación de tipo bis-urea basados en diisocianato y aminoácidos. Por ejemplo, L.A. Estroff y A.D. Hamilton en Angew. Chem. Int. Ed., 2000, Vol. 39, n.º19, págs. 34473450, dan a conocer hidrogelificadores de tipo bis-urea basados en un diisocianato de alquilo lineal y monoéster de ácido L-glutámico. De manera similar, A.J. Carr, R. Melendez, S.J. Geib, y A.D. Hamilton en Tetrahedron Letters, 1998, Vol. 39, págs. 7447-7450, dan a conocer gelificadores de tipo bis-urea basados 1, 4-diisocianatos de xilileno y ésteres de terc-butilo de L-alanina, L-fenilalanina y L-valina. Estos compuestos de bis-urea forman geles en una variedad de disolventes orgánicos.

También se conoce bien el uso de SCA en composiciones de recubrimiento. Por ejemplo, el documento US

4.311.622 da a conocer composiciones de recubrimiento tixotrópicas preparadas a partir de un aglutinante y un agente de control del descolgamiento que es el producto de reacción de un diisocianato y una monoamina o hidroximonoamina. De manera similar, el documento EP-A-0 261 863 da a conocer agentes de control de la fluidez para pinturas que proporcionan propiedades tixotrópicas a una película de recubrimiento cuando se aplica a la pintura y producen apenas ningún descolgamiento en la formación de películas de recubrimiento gruesas.

El documento JP 2003/183583 da a conocer un agente antidescolgamiento para un material de recubrimiento no acuoso compuesto por una poliamida, un poliéster o un poliuretano, que puede obtenerse haciendo reaccionar un ácido graso dimerizado con grupos dimetil o dietilamino.

El documento US2002/082324 da a conocer una resina de aminoformaldehído tixotrópica que puede obtenerse haciendo reaccionar un compuesto poliisocianato-funcional con un compuesto monoamina-funcional o a la inversa un compuesto monoisocianato-funcional con un compuesto poliamina-funcional en presencia de la resina de aminoformaldehído para formar el compuesto urea-funcional entrelazado con la resina.

Son extensivas las exigencias para el uso satisfactorio de un agente de modificación de la reología como agente de control del descolgamiento en composiciones de recubrimiento. Preferiblemente, un agente de control del descolgamiento puede combinar bajas viscosidades a una tensión de corte alta y media (>5 Pa) con alta viscosidad a tensiones de corte que corresponden a las creadas por la gravedad en capas de recubrimiento húmedas sobre sustratos no horizontales (<1 Pa) , es necesario que el carácter tixotrópico muestre una recuperación de la viscosidad dependiente del tiempo después de pulverizar en una ventana específica con el fin de combinar un comportamiento antidescolgamiento eficaz con un buen rendimiento de nivelación, y la variación de este carácter con el nivel de disolvente, el grosor de capa o el ángulo del sustrato con las necesidades verticales para que sea favorable para crear robustez con respecto al equilibrio nivelación-descolgamiento. Cuando se cura la estructura reológica en una formulación de recubrimiento, su estabilidad debe mantenerse en el ciclo de curado, de modo que se mantenga un buen control sobre el descolgamiento mientras que se permite la mejor nivelación global. La cantidad de disolvente necesaria para permitir la aplicación, por ejemplo mediante pulverización, no debe elevarse excesivamente por la presencia de un agente de control del descolgamiento. Además, cualquier agente de control de la reología usado debe tener un rendimiento reológico que permita el almacenamiento a lo largo del tiempo sin un cambio irreversible.

Aparte del rendimiento reológico, también el rendimiento óptico (el efecto sobre el aspecto de recubrimiento distinto a a través de descolgamiento o nivelación) es de suma importancia. Esto implica que cualquier aditivo de control del descolgamiento debe ser lo suficientemente fino como para no crear ninguna perturbación visible (como sobresalir fuera de la película) cuando se aplica en películas delgadas. Especialmente para aplicaciones de recubrimiento transparente, también implica que no debe estar presente ninguna opacidad ni turbidez detectable después de la finalización del ciclo de curado, y también que no debe resultar ninguna formación de color por su presencia. De nuevo, también estas características no deben cambiar irreversiblemente con el tiempo de almacenamiento. Por supuesto, con el fin de limitar los costes y no interferir con otras propiedades de recubrimiento, se preferirían agentes de control del descolgamiento eficientes que puedan hacer su trabajo a bajas concentraciones.

Aunque se conocen muchos agentes de control de la reología, pocos pueden cumplir con todas las exigencias enumeradas anteriormente. Especialmente para aplicaciones en composiciones de recubrimiento en las que se usan temperaturas de curado relativamente bajas (por ejemplo, inferiores a 100ºC) y formulaciones que no contienen aditivos o agentes de curado derivados de formaldehído (como, por ejemplo, en sistemas de curado de isocianatopoliol ampliamente usados o sistemas basados en resinas acriloílo-funcionales que van a curarse a través de química de radicales) , existe una necesidad de buenos agentes de control del descolgamiento que combinen un comportamiento antidescolgamiento eficaz con propiedades ópticas perfectas.

Sorprendentemente, se ha encontrado que una clase específica de compuestos de urea puede ofrecer el rendimiento reológico y óptico en un amplio intervalo de temperaturas que se necesita para su uso como SCA en composiciones de recubrimiento.

Por consiguiente, la presente invención se refiere al uso como SCA en composiciones de recubrimiento de un agente de modificación de la reología que puede obtenerse haciendo reaccionar uno o más poliisocianatos con uno o más aminoácidos ópticamente activos, ésteres y/o sales de los mismos de fórmula (I)

sin ser una mezcla racémica, en la que cada uno de R1, R2 y R3 se selecciona independientemente de hidrógeno e hidrocarbilo lineal, cíclico o ramificado, sustituido o no sustituido, saturado o insaturado, o grupo que contiene heteroátomos, siendo diferente cada uno de R1 y R2 de manera que el átomo de carbono C* es un centro quiral. Más adelante en el presente documento, "aminoácidos, ésteres y/o sales de los mismos" se denominan también "derivados de aminoácidos".

Mediante la característica "uso como SCA en composiciones de recubrimiento" quiere decirse un método para preparar composiciones de recubrimiento que tienen las propiedades de control del descolgamiento deseadas que implican la etapa de incorporar un agente de modificación de la reología de la presente invención. Preferiblemente, el SCA que se usa en dicha etapa es un agente de modificación de la reología que puede obtenerse haciendo reaccionar un poliisocianato convencional con un éster de aminoácidos ópticamente activos de fórmula (I)

en la que R1, R2 y R3 son tal como se definieron anteriormente.

Se obtienen SCA particularmente preferidos según la primera realización de la invención si se hacen reaccionar uno o más derivados de aminoácidos ópticamente activos con uno o más poliisocianatos seleccionados del grupo que consiste en poliisocianatos alifáticos lineales, sustituidos o no sustituidos con un número par de átomos de carbono en la cadena entre dos grupos isocianato (así como sus derivados diméricos tales como uretdionas y biurets o isocianuratos triméricos correspondientes) , poliisocianatos de arilo, aralquilo y ciclohexileno sustituidos o no sustituidos.

Opcionalmente, puede estar presente una pequeña cantidad de uno o más compuestos adicionales que pueden influir en las propiedades de cristalización del producto final, tales como derivados de aminoácidos reactivos que difieren de los compuestos principales en el SCA y/u otras aminas (incluyendo aminas polifuncionales) , o un reactante de isocianato de desvío, durante la reacción para preparar un agente de modificación de la reología para su uso como SCA. Derivados de aminoácidos particularmente preferidos para tal fin son glicina (Gly) , prolina (Pro) y ésteres de las mismas.

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1. Uso como agente de control del descolgamiento en una composición de recubrimiento de un agente de modificación de la reología que puede obtenerse haciendo reaccionar uno o más poliisocianatos con uno o más aminoácidos ópticamente activos, ésteres y/o sales de los mismos de fórmula general (I)

no como mezcla racémica, en la que cada uno de R1, R2 y R3 se selecciona independientemente de hidrógeno y grupo hidrocarbilo lineal o ramificado, sustituido o no sustituido, saturado o insaturado, que contiene opcionalmente heteroátomos, siendo diferente cada uno de R1 y R2 de manera que el átomo de carbono C* es un centro quiral.

2. Uso según la reivindicación 1 en el que el uno o más poliisocianatos se seleccionan del grupo que consiste en poliisocianatos alifáticos lineales, sustituidos o no sustituidos con un número par de átomos de carbono en la cadena entre dos grupos isocianato, así como derivados de dímero y trímero condensados tales como trímeros de biuret, isocianurato o uretdiona, y poliisocianatos de arileno, aralquileno y ciclohexileno sustituidos o no sustituidos.

3. Uso según la reivindicación 1 ó 2, en el que el uno o más aminoácidos ópticamente activos y/o ésteres de los mismos de fórmula (I) se seleccionan del grupo de compuestos que consiste en:

cisteína (Cys) , glutamina (Gln) , homocisteína (Hcy) , lisina (Lys) , metionina (Met) , norvalina (Nva) , ornitina (Orn) , derivados de éster y sales de los mismos.

4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que si R1 y/o R2 es un hidrocarbilo, el hidrocarbilo se selecciona independientemente del grupo que consiste en alquilo, arilo, aralquilo y alquenilo 15 C1-C24 lineales, cíclicos o ramificados, sustituidos o no sustituidos, saturados o insaturados.

5. Uso según la reivindicación 4, en el que R1 y/o R2 contienen heteroátomos.

6. Uso según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el que R1 y/o R2 es un grupo alquilo C1-C4. 20

7. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que si R3 es un hidrocarbilo, el hidrocarbilo se selecciona del grupo que consiste en alquilo, arilo, aralquilo, y alquenilo C1-C25 lineales, cíclicos o ramificados, sustituidos o no sustituidos, saturados o insaturados.

8. Uso según la reivindicación 7, en el que R3 contiene heteroátomos.

9. Uso según la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que R3 se selecciona del grupo que consiste en un alquilo C1-C8, éter y/o, (poli) alcoxilo C1-C8, opcionalmente esterificado.

10. Uso según la reivindicación 9, en el que R3 se selecciona del grupo que consiste en un alquilo C1-C4 lineal y, alcoxilo C1-C4 lineal, opcionalmente alcoxilado.

11. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la composición de recubrimiento es una composición de recubrimiento basada en isocianato.

12. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la composición de recubrimiento es una composición de recubrimiento basada en acriloílo.

13. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la composición de recubrimiento es una composición de recubrimiento curable epoxídica.

14. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la composición de recubrimiento es una composición de recubrimiento curable doble.

15. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la composición de recubrimiento es un sistema de recubrimiento reactivo con isocianato de dos componentes (2K) que se cura con uno o más compuestos de poliol, compuestos de tiol y/o compuestos aminofuncionales, a una temperatura de al menos 25ºC e inferior a 150ºC.

16. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que incluye además la etapa de aplicar una película de recubrimiento de la composición de recubrimiento sobre un sustrato antes de que se cure dicha película de recubrimiento.

17. Composiciones de recubrimiento que comprenden un aglutinante y el agente de modificación de la reología según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.

18. Composiciones de recubrimiento que pueden obtenerse usando un agente de modificación de la reología según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.