MEZCLAS DE POLIISOCIANATOS QUE SE ENDURECEN CON LA HUMEDAD.

Mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente con una proporción de disolvente< 50 % en peso a una viscosidad de derrame (23 °C) de 20 s,

un contenido de NCO del 7 al 15 %, un contenido de monómeros de TDI inferior al 0,2 % en peso, un contenido de isocianatos monoméricos alifáticos y o cicloalífaticos inferior al 0,2 % en peso, caracterizadas porque están constituidas por:

A) un componente de TDI que contiene isocianurato-poliisocianatos de TDI,

B) un componente de isocianato alifático y/o cicloalifático que contiene poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos, y productos de reacción de al menos uno de los componentes A) y B) con

C) al menos un polioléter con un peso molecular numérico medio de 500 a 4000 g/mol que contiene al menos 1 átomo de nitrógeno terciario y

D) dado el caso al menos un polioléter que no contiene ningún átomo de nitrógeno.

Mezclas de poliisocianatos que se endurecen con la humedad La invención se refiere a mezclas de poliisocianatos que se endurecen con la humedad, a un procedimiento para su preparación y a su uso como aglutinantes en barnices, recubrimientos, adhesivos y sellantes.

Los prepolímeros que se endurecen con la humedad como constituyentes de barnices de un componente son conocidos desde hace tiempo (por ejemplo H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, 2, S. Hirzel Verlag Stuttgart, Leipzig, 1998) . Estos sistemas constan de prepolímeros de poliuretano con grupos isocianato (grupos NCO) terminales libres. Después de la aplicación tiene lugar con la influencia de la humedad del aire una reticulación con formación de grupos urea.

Para un secado rápido son particularmente muy adecuados prepolímeros a base de isocianatos aromáticos, especialmente 2, 4- y dado el caso 2, 6-diisocianatotolueno (TDI) . A este respecto, los poliisocianatos a base de los tipos de los TDI mencionados que presentan grupos isocianurato representan particularmente componentes valiosos para la fabricación de recubrimientos de poliuretano de secado rápido para el sector de la madera y de los muebles.A este respecto, el secado rápido está provocado por el alto grado de ramificación de estos productos. Éste causa un aumento rápido de la temperatura de transición vítrea durante la reacción de reticulación con formación de grupos urea.

Sin embargo, debido al alto grado de ramificación, los sistemas de secado rápido de este tipo son frecuentemente quebradizos, y las películas formadas por barnices de este tipo no presentan la elasticidad exigida. De este modo, sobre todo en el caso de un cambio de temperatura fuerte, pueden generarse grietas en el barniz. Esto tiene validez particularmente para recubrimientos de sustratos que experimentan variaciones de volumen fuertes, tales como, por ejemplo, la madera.

Para la flexibilización de trimerizados de TDI de este tipo son adecuados, por ejemplo, poliéteres de alto peso molecular para la formación de prepolímeros. Generalmente, mediante la flexibilización, los polímeros se vuelven blandos, de tal modo que la velocidad de secado disminuye claramente. En la práctica, esto significa que dichos recubrimientos que se endurecen con la humedad a base de prepolímeros de poliuretano se secan claramente más despacio que, por ejemplo, los barnices de combinación de nitrocelulosa (barnices NC) , ampliamente extendidos. La compatibilidad de poliéteres de cadena larga con isocianuratos TDI está limitada, lo que en ocasiones provoca ya en el caso de pequeñas cantidades de poliéteres turbidez o productos inestables a largo plazo. Una solución de los problemas expuestos hasta ahora lo representan las enseñanzas del documento EP-A 1 582 543. En dicho documento se ha encontrado que se pueden formular barnices que se endurecen con la humedad elásticos y simultáneamente de secado rápido si se usa como componente de isocianato una preparación que contiene disolvente que contiene prepolímeros que contienen grupos NCO a base de trimerizados de TDI y difenilmetanodiisocianato, habiéndose preparado al menos uno de los prepolímeros usando un polieterdiol que contiene bloques de óxido de etileno con un peso molecular numérico medio de 3000 a 4500 g/mol y un contenido de óxido de etileno del 2 al 18 % en peso, con relación a todas las unidades de óxido de alquileno presentes en el diol.

Se ha comprobado que es desventajoso en los sistemas de recubrimiento basados en el documento EP-A 1 582 543 el contenido en sólidos relativamente pequeño del 30 al 35 % en peso de los barnices formulados a partir del mismo y, en particular, la mala estabilidad frente a la luz y a las condiciones atmosféricas que se hace perceptible, negativamente, por una tendencia fuerte al amarilleo.

Un objetivo de la presente invención era, por consiguiente, proporcionar mezclas de poliisocianatos que permitan la fabricación de barnices y recubrimientos que tengan en comparación con los barnices NC velocidades de secado comparables, que presenten los niveles de elasticidad requeridos y una estabilidad alta frente a disolventes y productos químicos y que no muestren las desventajas del estado de la técnica mencionadas anteriormente.

En particular, dichos barnices a base de los nuevos productos presentan un contenido de cuerpos sólidos > 50 % en peso y poseen un secado igual de rápido. La tendencia al amarilleo de los recubrimientos debería estar claramente mejorada en comparación con el estado de la técnica.

Se ha encontrado ahora que pueden formularse mezclas de isocianatos a base de prepolímeros basados en isocianuratos TDI y poliéteres especiales que contienen nitrógeno y poliisocianatos alifáticos dando barnices que se endurecen con la humedad que presentan un contenido de cuerpos sólidos relativamente alto > 50 % en peso y que pueden procesarse los recubrimientos elásticos de secado rápido con una dureza igual de elevada, muy buena estabilidad frente a disolventes y productos químicos y buena resistencia al amarilleo por la acción de la luz.

Por lo tanto, son objeto de la invención mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente con una proporción en disolvente < 50 % en peso a una viscosidad de derrame de 20 s (recipiento DIN de 4 mm, 23 º C) , un cont enido de NCO del 7 al 15 %, un contenido de monómeros de TDI inferior al 0, 2 % en peso, un contenido de monómeros de isocianatos alifáticos y o cicloalíficos, tales como, por ejemplo, hexametilendiisocianato (HDI) , isoforondiisocianato (IPDI) y 4, 4'-diisocianatodiciclohexilmetano, inferior al 0, 2 % en peso, caracterizadas porque están constituidas por:

A) un componente de TDI que contiene isocianurato-poliisocianatos de TDI y B) un componente de isocianato alifático y/o cicloalifático que contiene poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos,

y productos de reacción de al menos uno de los componentes A) y B) con C) al menos un polioléter con un peso molecular numérico medio de 500 a 4000 g/mol que contiene al menos 1 átomo de nitrógeno terciario y D) dado el caso al menos un polioléter que no contiene ningún átomo de nitrógeno.

También es un objeto de la invención un procedimiento para la preparación de mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente en el que se preparan prepolímeros que contienen grupos NCO en presencia de disolventes orgánicos a partir de A) un componente de TDI que contiene isocianurato-poliisocianatos de TDI y B) un componente de isocianato alifático y/o cicloalifático que contiene poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos,

mediante reacción de al menos uno de los dos componentes con C) al menos un polioléter con un peso molecular numérico medio de 500 a 4000 g/mol que contiene al menos 1 átomo de nitrógeno terciario y D) dado el caso al menos un polioléter que no contiene ningún átomo de nitrógeno.

Como isocianurato-isocianatos de TDI A) se usan en la preparación de las mezclas de poliisocianatos según la invención, generalmente, isocianuratos de mezclas isoméricas de TDI de 2, 4-TDI y 2, 6-TDI con proporciones de preferentemente del 80 al 100 % en peso del isómero 2, 4 y del 0 al 20 % en peso del isómero 2, 6 y de modo muy particularmente preferente del 80 % en peso del isómero 2, 4 y del 20 % en peso del isómero 2, 6, siendo estos datos de porcentajes con relación a la resina de poliisocianato sin disolvente.

Los isocianurato-poliisocianatos de TDI se pueden obtener mediante trimerización catalítica de los diisocianatos detoluileno correspondientes según procedimientos conocidos. Éstos se describen, por ejemplo en los documentos DE-A 195 23 657 y DE-A 392 85 03.

Preferentemente para la preparación de mezclas de poliisocianatos según la invención se usan los isocianuratopoliisocianatos de TDI en A) como solución orgánica con un contenido de NCO del 7 al 8, 5 % en peso, un contenido en monómeros residuales de TDI < 0, 5 % en peso y un contenido de cuerpos sólidos del 30 al 70 % en peso. Como disolventes orgánicos pueden usarse ésteres tales como, por ejemplo, acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de metoxipropilo, acetato de metilglicol, acetato de etilglicol, acetato de dietilenglicolmonometiléter; cetonas tales como, por ejemplo, metiletilcetona, metilisobutilcetona, metilamilcetona; compuestos aromáticos tales como, por ejemplo, tolueno y xileno y las mezclas de hidrocarburos de alto punto de ebullición habituales en la química de barnices. Es preferente el uso de ésteres, siendo particularmente... [Seguir leyendo]

1. Mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente con una proporción de disolvente < 50 % en peso a una viscosidad de derrame (23 º C) de 20 s, un contenido de NCO del 7 al 15 %, un contenido de monómeros de TDI inferior al 0, 2 % en peso, un contenido de isocianatos monoméricos alifáticos y o cicloalífaticos inferior al 0, 2 % en peso, caracterizadas porque están constituidas por:

A) un componente de TDI que contiene isocianurato-poliisocianatos de TDI,

B) un componente de isocianato alifático y/o cicloalifático que contiene poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos, y productos de reacción de al menos uno de los componentes A) y B) con C) al menos un polioléter con un peso molecular numérico medio de 500 a 4000 g/mol que contiene al menos 1

átomo de nitrógeno terciario y D) dado el caso al menos un polioléter que no contiene ningún átomo de nitrógeno.

2. Procedimiento para la preparación de mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 1, en el que se preparan mezclas de prepolímeros en presencia de disolventes orgánicos partir de A) un componente de TDI que contiene isocianurato-poliisocianatos de TDI y B) un componente de isocianato alifático y/o cicloalifático que contiene poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos mediante reacción de al menos uno de los dos componentes A) y/o B) con C) al menos un polioléter con un peso molecular numérico medio de 500 a 4000 g/mol que contiene al menos 1 átomo de nitrógeno terciario y D) dado el caso al menos un polioléter que no contiene ningún átomo de nitrógeno.

3. Procedimiento para la preparación de mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 2, caracterizado porque se lleva a cabo usando al mismo tiempo estabilizantes y catalizadores.

4. Procedimiento para la preparación de mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 2, caracterizado porque se usan los compuestos de A) en cantidades del 55 al 95 % en peso y los compuestos de B) en cantidades del 5 al 45 % en peso con respecto a la cantidad total de A) y B) .

5. Uso de mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 1 en la fabricación de recubrimientos, adherencias y/o sellados.

6. Recubrimientos que contienen a) mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 1 b) catalizadores para acelerar la reacción de grupos NCO libres con la humedad y c) coadyuvantes y aditivos

7. Recubrimientos, adherencias y/o sellados que contienen las mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 1.

8. Adhesivos que contienen mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 1.

9. Sellantes que contienen mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 1.

10. Sustratos recubiertos con recubrimientos que contienen mezclas de poliisocianatos que contienen disolvente según la reivindicación 1.