Sistemas de dos componentes para la producción de recubrimientos flexibles.

Sistemas de recubrimiento de dos componentes que contienen al menos

A) un prepolímero de poliisocianato que presenta grupos poliéter unidos a través de grupos alofanato con un pesomolecular numérico medio de 700 a 50.

000 g/mol, una viscosidad a 23ºC de 500 a 100.000 mPas, de fórmulageneral (II),

en la que

Q1 y Q2 independientemente entre sí son el resto de un diisocianato alifático lineal y/o cíclico,

R3 y R4 independientemente entre sí son hidrógeno o un resto alquilo C1-C4, siendo R3 y R4 preferiblementehidrógeno y/o grupos metilo y en cada unidad recurrente k el significado de R3 y R4 puede serdistinto,

Y es el resto de una molécula iniciadora polihidroxílica de una funcionalidad de 2 a 6 que contiene almenos un polioléter, y por consiguiente

z es un número de 2 a 6 que cuando se usan distintas moléculas iniciadoras no debe ser ningúnnúmero entero, así como

k preferiblemente corresponde a tantas unidades monoméricas como para que el peso molecularnumérico medio del poliéter en que se basa la estructura ascienda a 300 a 20.000 g/mol ym es 1 ó 3,

que se obtienen haciendo reaccionar

A1) uno o varios poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos con

A2) uno o varios compuestos polihidroxílicos de los que al menos uno sea un polioléter,

dando un prepolímero de poliuretano con funcionalidad NCO, y cuyos grupos uretano así formados entonces acontinuación se alofanatizan parcial o totalmente con adición de

A3) poliisocianatos, que pueden ser distintos de los de A1) y

A4) catalizadores y

A5) dado el caso estabilizadores,

y

B) éster de ácido poliaspártico aminofuncional de la fórmula general (I)

en la que

X representa un resto orgánico n-valente que se obtiene por eliminación de los grupos amino primarios deuna poliamina n-funcional,

R1, R2 representan restos orgánicos iguales o distintos que son inertes en las condiciones de reacción frente agrupos isocianato y

n representa un número entero de al menos 2.

Sistemas de dos componentes para la producción de recubrimientos flexibles La presente invención se refiere a sistemas de recubrimiento de dos componentes para la producción de recubrimientos flexibles. Los sistemas de recubrimiento comprenden prepolímeros de poliuretano con estructura de alofanato así como ésteres de ácido poliaspártico aminofuncionales como endurecedores.

Sistemas de recubrimiento de dos componentes basados en poliuretano o poliurea son conocidos y se utilizan en la técnica. Por regla general estos contienen un componente de poliisocianato líquido y un componente reactivo frente a isocianato líquido. Mediante reacción de poliisocianatos con aminas como componente reactivo frente a isocianato se forman recubrimientos de poliurea fuertemente reticulada. Las aminas primarias y los isocianatos reaccionan sin embargo en la mayoría de los casos muy rápidamente entre sí. Los tiempos de vida útil o gelificación ascienden frecuentemente a de solo algunos segundos a pocos minutos. Por consiguiente tales recubrimientos de poliurea no pueden aplicarse manualmente, sino solamente con equipos de pulverización especiales. Tales recubrimientos poseen sin embargo sobresalientes propiedades físicas.

Un método conocido de la literatura de reducir la reactividad es el uso de prepolímeros con un bajo contenido de NCO. Utilizando prepolímeros con funcionalidad NCO en combinación con aminas pueden producirse recubrimientos de poliurea flexibles.

El documento US-A 3 428 126 y el US-A 4 463 126 dan a conocer la fabricación de elastómeros de poliuretano/poliurea por endurecimiento de prepolímeros con funcionalidad NCO con diaminas aromáticas. Son preferidas las diaminas diprimarias aromáticas que presentan en posición orto a cada grupo amino al menos un substituyente alquilo con 2-3 átomos de carbono y dado el caso además en otras posiciones orto a los grupos amino substituyentes metilo, como por ejemplo la dietiltoluildiamina (DETDA) .

El documento US-A 4 463 126 describe un procedimiento para la producción de recubrimientos elásticos exentos de disolventes en el que prepolímeros de NCO basados en isoforondiisociaanto (IPDI) y polioléteres se endurecen a temperatura ambiente con diaminas diprimarias aromáticas estéricamente impedidas.

Es un inconveniente en tales sistemas que las diaminas aromáticas tienden a un intenso amarilleamiento.

Otra posibilidad de retardar la reacción entre poliisocianatos y aminas es el uso de aminas secundarias. Los documentos EP-A 403 921 y US-A 5 126 170 dan a conocer la formación de recubrimientos de poliurea por reacción de ésteres de ácido poliaspártico con poliisocianatos. Los ésteres de ácido poliaspártico poseen una baja viscosidad y una reactividad reducida frente a poliisocianatos y pueden utilizarse por consiguiente para la producción de agentes de recubrimiento exentos de disolventes con tiempos de vida útil más largos. Una ventaja adicional de los ésteres de ácido poliaspártico es que los productos son incoloros.

Los prepolímeros de poliisocianatos alifáticos incoloros basados en polioléteres endurecen por el contrario extremadamente lentamente con ésteres de ácido poliaspártico y los recubrimientos poseen frecuentemente una superficie pegajosa.

Por el documento WO 2004/033517 se ha conocido la producción de recubrimientos elásticos basados en ésteres de ácido aspártico y prepolímeros, que sin embargo no contienen estructuras alofanato.

El documento EP-A 0 959 087 describe la preparación de poliisocianatos dispersables en agua por introducción de cadenas de poliéter. Ha mostrado ser especialmente eficaz a este respecto la unión de los poliéteres a través de funciones alofanato, que se obtienen preferente con ayuda de catalizadores de cinc.

También el documento DF-A19 858 818 aprovecha este enfoque para la hidrofilización, sin embargo para fabricar combinaciones acuosas de aglutinantes de 2C para masas para emplastecer acuosas.

La combinación de grupos alofanato y cadenas de poliéter como agente de hidrofilización no es sin embargo objeto de la presente invención.

Ha sido objetivo de la presente invención por consiguiente proporcionar ahora agentes de recubrimiento de dos componentes para la producción de recubrimientos de poliurea que presenten tiempos de vida útil suficientemente largos para permitir una aplicación manual y con los que se obtengan recubrimientos transparentes simultáneamente incoloros, flexibles, con buenos datos técnicos de aplicación como elasticidad y dureza.

Se ha solucionado ahora este objetivo con la combinación de poliisocianatos de alofanato especiales con ésteres de ácido poliaspártico.

Son por consiguiente objeto de la invención sistemas de recubrimiento de dos componentes que contienen al menos A) un prepolímero de poliisocianato que presenta grupos poliéter unidos a través de grupos alofanato con un peso molecular numérico medio de 700 a 50.000 g/mol, una viscosidad a 23ºC de 500 a 100.000 mPas, de fórmula general (II) , en la que Q1 y Q2 independientemente entre sí son el resto de un diisocianato alifático lineal y/o cíclico, R3 y R4 independientemente entre sí son hidrógeno o un resto alquilo C1-C4, siendo R3 y R4 preferiblemente hidrógeno y/o grupos metilo y en cada unidad recurrente k el significado de R3 y R4 puede ser distinto, Y es el resto de una molécula iniciadora polihidroxílica de una funcionalidad de 2 a 6 que contiene al menos un polioléter, y por consiguiente z es un número de 2 a 6 que cuando se usan distintas moléculas iniciadoras no debe ser ningún número entero, así como k preferiblemente corresponde a tantas unidades monoméricas como para que el peso molecular numérico medio del poliéter en que se basa la estructura ascienda a 300 a 20.000 g/mol y m es 1 ó 3, que se obtienen haciendo reaccionar A1) uno o varios poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos con A2) uno o varios compuestos polihidroxílicos de los que al menos uno sea un polioléter, dando un prepolímero de poliuretano con funcionalidad NCO, y cuyos grupos uretano así formados entonces a continuación se alofanatizan parcial o totalmente con adición de A3) poliisocianatos, que pueden ser distintos de los de A1) y A4) catalizadores y A5) dado el caso estabilizadores, y B) éster de ácido poliaspártico aminofuncional de la fórmula general (I)

en la que X representa un resto orgánico n-valente que se obtiene por eliminación de los grupos amino primarios de una poliamina n-funcional, R1, R2 representan restos orgánicos iguales o distintos que son inertes en las condiciones de reacción frente a grupos isocianato y n representa un número entero de al menos 2.

Son ejemplos de poliisocianatos alifáticos y cicloalifáticos A1) adecuados di- o triisocianatos como butanodiisocianato pentanodiisocianato, hexanodiisocianato (hexametilendiisocianato, HDI) , 4-isocianatometil-1, 8-ocatanoiisocianato (triisocianatononano, TIN) o sistemas cíclicos como 4, 4'-metilenbis (ciclohexilisocianato) , 3, 5, 5-trimetil-1-isocianato-3isocianatometilciclohexano (isoforondiisocianato IPDI) así como ω, ω'-diisocianato-1, 3-dimetilciclohexano (H6XDI) .

Preferiblemente en los componentes A1) y A3) se utilizan hexanodiisocianato (hexametilendiisocianato, HDI) , 4, 4'metilenbis (ciclohexilisocianato) y/o 3, 5, 5-trimetil-1-isocianato-3-isocianatometilciclohexano (isoforondiisocianato, IPDI) como poliisocianatos. Un poliisocianato muy especialmente preferido es el HDI.

Preferiblemente en A1) y A3) se utilizan poliisocianatos del mismo tipo.

Como compuestos polihidroxílicos del componente A2) pueden utilizarse todos los compuestos polihidroxílicos conocidos por el especialista que preferiblemente presenten una funcionalidad OH media de mayor que o igual a 1, 5, debiendo ser al menos uno de los compuestos contenidos en A2) un polioléter.

Son compuestos polihidroxílicos que pueden utilizarse en A2) dioles de bajo peso molecular (p.ej. 1, 2-etanodiol. 1, 3- ó 1, 2-propanodiol, 1, 4-butanodiol) , trioles (p.ej. glicerina, trimetilolpropano) y tetraoles (p.ej. pentaeritritol) , polioléteres, poliolésteres, poliolcarbonatos así como polioltioéteres. Preferiblemente en A2) se utilizan exclusivamente como compuestos polihidroxílicos substancias del tipo anteriormente indicado de base poliéter.

Preferiblemente los polioléteres utilizados en A2) presentan pesos moleculares numéricos medios Mn de 300 a 20.000 g/mol, con especial preferencia de 1.000... [Seguir leyendo]

1. Sistemas de recubrimiento de dos componentes que contienen al menos A) un prepolímero de poliisocianato que presenta grupos poliéter unidos a través de grupos alofanato con un peso molecular numérico medio de 700 a 50.000 g/mol, una viscosidad a 23ºC de 500 a 100.000 mPas, de fórmula general (II) , en la que Q1 y Q2 independientemente entre sí son el resto de un diisocianato alifático lineal y/o cíclico, R3 y R4 independientemente entre sí son hidrógeno o un resto alquilo C1-C4, siendo R3 y R4 preferiblemente hidrógeno y/o grupos metilo y en cada unidad recurrente k el significado de R3 y R4 puede ser 15 distinto, Y es el resto de una molécula iniciadora polihidroxílica de una funcionalidad de 2 a 6 que contiene al menos un polioléter, y por consiguiente z es un número de 2 a 6 que cuando se usan distintas moléculas iniciadoras no debe ser ningún número entero, así como 20 k preferiblemente corresponde a tantas unidades monoméricas como para que el peso molecular numérico medio del poliéter en que se basa la estructura ascienda a 300 a 20.000 g/mol y m es 1 ó 3, que se obtienen haciendo reaccionar A1) uno o varios poliisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos con A2) uno o varios compuestos polihidroxílicos de los que al menos uno sea un polioléter, dando un prepolímero de poliuretano con funcionalidad NCO, y cuyos grupos uretano así formados entonces a continuación se alofanatizan parcial o totalmente con adición de A3) poliisocianatos, que pueden ser distintos de los de A1) y A4) catalizadores y A5) dado el caso estabilizadores, y B) éster de ácido poliaspártico aminofuncional de la fórmula general (I) en la que X representa un resto orgánico n-valente que se obtiene por eliminación de los grupos amino primarios de una poliamina n-funcional, R1, R2 representan restos orgánicos iguales o distintos que son inertes en las condiciones de reacción frente a 5 grupos isocianato y n representa un número entero de al menos 2.

2. Sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a la reivindicación 1, caracterizados porque en la preparación de los alofanatos utilizados en A) en los componentes A1) y A3) se utilizan como poliisocianatos hexanodiisocianato (hexametilendiisocianato, HDI) , 4, 4'-metilenbis (ciclohexilisocianato) y/o 3, 5, 5-trimetil-1-isocianato-3

isocianatometilciclohexano (isoforondiisocianato, IPDI) .

3. Sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a la reivindicación 1, caracterizados porque en A1) y A3) se utilizan poliisocianatos del mismo tipo.

4. Sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque para la alofanatización como catalizadores A4) se utilizan compuestos de cinc (II) .

15 5. Sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a la reivindicación 4, caracterizados porque como compuestos de cinc (II) se utilizan bis (2-etilhexanoato) de Zn (II) , bis (n-octoato) de Zn (II) , bis (estearato) de Zn (II) o sus mezclas.

6. Sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a las reivindicaciones 1 a 5, caracterizados porque en A2) se utilizan exclusivamente polioléteres, presentando estos pesos moleculares numéricos medios Mn de 2.000 a

20 6.000 g/mol, una funcionalidad OH media de > 1, 95 y un grado de grupos terminales insaturados menor que o igual a 0, 01 meq/g conforme a ASTM D2849-69.

7. Sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a las reivindicaciones 1 a 6, caracterizados porque la relación molar entre los grupos OH de los compuestos del componente A2) y los grupos NCO de los poliisocianatos de A1) y A3) asciende a 1 : 2 a 1 : 10.

25 8. Sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a las reivindicaciones 1 a 7, caracterizados porque en A5) como estabilizadores se utilizan ácidos inorgánicos u orgánicos, haluros de ácido o ésteres.

9. Recubrimientos que puedan obtenerse a partir de sistemas de recubrimiento de dos componentes conforme a las reivindicaciones 1 a 8.

10. Substratos recubiertos con recubrimientos conforme a la reivindicación 9.