Una mezcla de poliisocianatos i) que tiene un contenido en diisocianato monomérico de menos de 3% en peso,

ii) que tiene un contenido en grupo uretano de más de 50% de equivalentes, en base a los equivalentes totales de grupos uretano y alofanato, y iii) que contiene grupos siloxano (calculados como SiO, PM 44) en una cantidad de 0,002 a 50% en peso, en la que los porcentajes precedentes se basan en el contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos y en la que los grupos siloxano se incorporan haciendo reaccionar a) un grupo isocianato de un aducto de poliisocianato que contiene grupos isocianurato y que se prepara con un diisocianato monomérico que tiene al menos un grupo cicloalifático con b) un compuesto que contiene uno o más grupos hidroxilo unidos a un átomo de carbono y a uno o más grupos siloxano para formar grupos uretano.

Poliisocianatos de baja energía superficial y su uso en composiciones de revestimiento de uno o dos componentes

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se dirige a poliisocianatos de baja energía superficial que contienen grupos uretano y grupos siloxano y que se preparan haciendo reaccionar ciertos aductos de poliisocianato con compuestos que contienen grupos hidroxilo y siloxano, y a su uso en composiciones de revestimiento de uno y dos componentes.

Descripción de la técnica relacionada

Composiciones de revestimiento de poliuretano que contienen un componente de poliisocianato, en forma bloqueada o no bloqueada, y un componente reactivo con isocianato, generalmente un poliol de alto peso molecular, son bien conocidas.

Aunque los revestimientos preparados con estas composiciones poseen muchas propiedades valiosas, una propiedad, en particular, que necesita ser mejorada es la calidad superficial. Puede ser difícil formular composiciones de revestimiento para obtener un revestimiento que tenga una superficie lisa en contraposición a una que contenga defectos superficiales tales como cráteres, etc.

Se cree que estas dificultades están relacionadas con la alta tensión superficial de las composiciones de revestimiento de dos componentes. Otro problema causado por la alta tensión superficial es la dificultad para limpiar los revestimientos. Independientemente de su área de aplicación potencial, hay una alta probabilidad de que los revestimientos puedan estar sometidos a manchas, pintadas, etc.

La incorporación de grupos tanto flúor como siloxano a poliisocianatos por vía de grupos alofanato a fin de reducir la tensión superficial de los poliisocianatos y la energía superficial de los revestimientos de poliuretano resultantes se describe en las patentes de EE.UU. 5.541.281; 5.574.122; 5.576.411; 5.646.227; 5.691.439; y 5.747.629. Una desventaja de los poliisocianatos descritos en estas patentes es que se preparan haciendo reaccionar un exceso de isocianatos monoméricos con los compuestos que contienen grupos tanto flúor como siloxano. Después de que se termina la reacción hay que retirar los isocianatos monoméricos que no han reaccionado mediante un costoso procedimiento de destilación en película fina.

En conformidad con las solicitudes de EE.UU. Nos de serie 11/096.590 y 11/097.438, en tramitación conjunta con la presente, estas dificultades se pueden resolver usando aductos de poliisocianato en lugar de diisocianatos monoméricos para preparar los poliisocianatos de baja energía superficial que contienen grupos alofanato y tanto grupos siloxano como flúor. Las solicitudes en tramitación y las patentes anteriormente mencionadas describen que es necesario que las mezclas de poliisocianatos contengan más grupos alofanato que grupos uretano para evitar que se obtengan mezclas que estén turbias o contengan partículas de gel y para evitar que se obtengan revestimientos de estas mezclas de poliisocianatos que sean de aspecto turbio.

Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención proporcionar poliisocianatos de baja energía superficial que contengan grupos uretano y grupos siloxano, que se puedan obtener como una solución transparente y que se puedan usar para preparar revestimientos transparentes. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar poliisocianatos que tengan tensión superficial reducida y, así, sean adecuados para la producción de revestimientos que tengan más bajas energías superficiales, superficies mejoradas y mayor facilidad de limpieza y que también posean las otras propiedades valiosas de los revestimientos de poliuretano conocidos. Es un objetivo final de la presente invención proporcionar poliisocianatos que logren los objetivos precedentes y se puedan preparar mediante un procedimiento de uretanización menos complicado.

Sorprendentemente, estos objetivos se pueden conseguir con las mezclas de poliisocianatos según la presente invención que contienen grupos uretano y grupos siloxano y que se preparan a partir de los aductos de poliisocianato que se describen más adelante.

Sumario de la invención

La presente invención se dirige a una mezcla de poliisocianatos

i) que tiene un contenido en diisocianato monomérico de menos de 3% en peso,

ii) que tiene un contenido en grupos uretano de más de 50% de equivalentes, en base a los equivalentes totales de grupos uretano y alofanato, y

iii) que contiene grupos siloxano (calculados como SiO, PM 44) en una cantidad de 0, 002 a 50% en peso,

en la que los porcentajes precedentes se refieren al contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos y en la que los grupos siloxano se incorporan haciendo reaccionar

a) un grupo isocianato de un aducto de poliisocianato que contiene grupos isocianurato y preparado a partir de un diisocianato monomérico que tiene al menos un grupo cicloalifático con

b) un compuesto que contiene uno o más grupos hidroxilo unidos directamente a un átomo de carbono y uno o más grupos siloxano para formar grupos uretano.

La presente invención también se refiere al uso de esta mezcla de poliisocianatos, opcionalmente en forma bloqueada, como componente de isocianato en composiciones de revestimiento de uno o dos componentes.

Descripción detallada de la invención

En conformidad con la presente invención las mezclas de poliisocianatos se preparan a partir de aductos de poliisocianato que contienen grupos isocianurato y que se preparan a partir de diisocianatos monoméricos que tienen al menos un grupo cicloalifático. Estos poliisocianatos que contienen grupos isocianurato se pueden preparar según se expone en los documentos DE–PS 2.616.416, EP–OS 3.765, EP–OS 10.589, EP–OS 47.452 y US–PS 4.288.586. Los aductos de poliisocianato que contienen grupos isocianurato preferiblemente tienen funcionalidad NCO media de 3 a 4, 5, más preferiblemente 3 a 4, y un contenido en NCO de 5 a 30%, más preferiblemente 10 a 25% y lo más preferiblemente 15 a 25% en peso.

Diisocianatos monoméricos que contienen un grupo cicloalifático adecuados para preparar los aductos de poliisocianato incluyen ciclohexano-1, 3– y -1, 4–diisocianato , 1–isocianato–3–isocianatometil–3, 5, 5– trimetilciclohexano (isoforondiisocianato o IPDI) , bis– (4–isocianatociclohexil) –metano, 2, 4´–diciclohexilmetano diisocianato, 1, 3– y 1, 4–bis– (isocianatometil) –ciclohexano, bis– (4–isocianato–3–metil–ciclohexil) –metano, 1– isocianato–1–metil–4 (3) –isocianatometil–ciclohexano, 2, 4– y/o 2, 6–hexahidrotoluilendiisocianato y mezclas de los mismos. Especialmente preferido es el isoforondiisocianato.

Adecuados compuestos que contienen grupos hidroxilo y grupos siloxano, que son adecuados para preparar las mezclas de poliisocianatos según la invención, son los que contienen uno o más (preferiblemente uno o dos y más preferiblemente uno) grupos hidroxilo unidos directamente a átomos de carbono, y uno o más grupos siloxano, preferiblemente en forma de grupos dimetilsiloxano, –Si (CH3) 2O–.

Ejemplos de estos compuestos son los que corresponden a la fórmula

HO–R1–X–[Si (R2) 2O–]n–[Si (R2) 2–X]m–R1–Y

en la que

R1 representa un radical hidrocarburo divalente, opcionalmente sustituido de modo inerte, preferiblemente un

radical alquileno (tal como metileno, etileno, propileno o butileno) o un grupo polioxialquileno (tal como un

grupo polioxietileno o polioxipropileno) ,

R2 representa hidrógeno o un grupo alquilo inferior, fenilo o bencilo opcionalmente sustituido de modo inerte, preferiblemente metilo o etilo y más preferiblemente metilo,

representa una conexión entre un grupo R1 y un átomo de Si, por ejemplo, un enlace covalente. –O–, ó – COO–,

Y representa hidrógeno u OH,

m es 0 ó 1 y n es un número entero de 1 a 1.000, preferiblemente 2 a 100 y más preferiblemente 4 a 15.

Sustituyentes inertes son los que no interfieren con... [Seguir leyendo]

1. Una mezcla de poliisocianatos i) que tiene un contenido en diisocianato monomérico de menos de 3% en peso, ii) que tiene un contenido en grupos uretano de más de 50% de equivalentes, en base a los equivalentes

totales de grupos uretano y alofanato, y iii) que contiene grupos siloxano (calculados como SiO, PM 44) en una cantidad de 0, 002 a 50% en peso, en la que los porcentajes precedentes se basan en el contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos y en la que los grupos siloxano se incorporan haciendo reaccionar

a) un grupo isocianato de un aducto de poliisocianato que contiene grupos isocianurato y preparado a partir de un diisocianato monomérico que tiene al menos un grupo cicloalifático con b) un compuesto que contiene uno o más grupos hidroxilo unidos directamente a un átomo de carbono y uno

o más grupos siloxano para formar grupos uretano.

2. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 1 en la que dicho compuesto contiene un grupo hidroxilo unido directamente a un átomo de carbono y uno o más grupos siloxano.

3. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 1 en la que dicho diisocianato monomérico comprende isoforondiisocianato.

4. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 2 en la que dicho diisocianato monomérico comprende isoforondiisocianato.

5. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 3 en la que dicha mezcla de poliisocianatos tiene un contenido en grupos uretano de más de 90% de equivalentes, en base a los equivalentes totales de grupos uretano y alofanato.

6. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 4 en la que dicha mezcla de poliisocianatos tiene un contenido en grupos uretano de más de 90% de equivalentes, en base a los equivalentes totales de grupos uretano y alofanato.

7. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 1 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 0, 2 a 10% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

8. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 2 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 0, 2 a 10% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

9. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 3 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 0, 2 a 10% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

10. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 4 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 0, 2 a 10% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

11. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 5 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 0, 2 a 10% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

12. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 6 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 0, 2 a 10% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

13. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 1 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 10 a 40% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

14. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 2 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 10 a 40% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

15. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 3 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 10 a 40% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

16. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 4 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 10 a 40% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

17. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 5 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 10 a 40% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

18. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 6 en la que la mezcla de poliisocianatos contiene 10 a 40% en peso, en base a los sólidos, de grupos siloxano.

19. Una composición de revestimiento de uno o dos componentes que contiene la mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 1, opcionalmente bloqueados mediante agentes de bloque para grupos isocianato, y opcionalmente un compuesto que contiene grupos reactivos con isocianato.