Composiciones de amina.

Composición que comprende a) el 30-70% en peso de una poliéter-diamina de la fórmula general (I)

en la que n es desde 10 hasta 70;

b) el 3-30% en peso de una monoamina de la fórmula general R1-NH2 en la que R1 es el radical de cadena lineal o ramificado, saturado o preferiblemente insaturado de un hidrocarburo que tiene de 5 a 22 átomos de carbono o de una poliéter-amina monofuncional que tiene un peso molecular de hasta 400 g/mol;

c) el 3-30% en peso de

- una triamina, o

- una diamina que tiene al menos dos átomos de hidrógeno de amina reactivos seleccionada del grupo que consiste en aminas heterocíclicas, aminas cicloalifáticas, aminas aralifáticas, aminas opcionalmente 20 sustituidas alifáticas y éter-aminas seleccionadas del grupo que consiste en 1,7-diamino-4-oxaheptano, 1,10-diamino-4,7-dioxadecano, 1,14-diamino-4,7,10-trioxatetradecano, 1,20-diamino-4,17-dioxaeicosano y 1,12-diamino-4,9-dioxidodecano;

d) el 5-40% en peso de un fenol de la fórmula general (II)

en la que R2 es el radical de cadena lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado de un hidrocarburo que tiene de 5 a 14 átomos de carbono.

Composiciones de amina.

La invención se refiere a composiciones de amina especiales y a una mezcla curable que contiene estas composiciones de amina especiales, el uso de las cuales da como resultado productos termoestables flexibles que tienen un bajo grado de reticulación y son resistentes a productos químicos, y a la producción de artículos conformados y recubrimientos que usan estas composiciones curables.

Las resinas epoxídicas se han usado ampliamente desde hace mucho para la producción de pinturas anticorrosivas, recubrimientos resistentes a la abrasión, compuestos de encapsulado y adhesivos, que presentan una extraordinaria resistencia mecánica y tienen una buena resistencia a productos químicos. Debido a su alta densidad de reticulación, las resinas epoxídicas curadas con amina, especialmente aquellas a base de difenilpropano y epiclorhidrina, son frágiles y duras, teniendo intervalos de transición vítrea por encima de 20ºC.

En la práctica, no siempre son necesarias una gran dureza y alta resistencia de las resinas epoxídicas curadas con amina y al mismo tiempo con frecuencia se desea elastificación y reducción de la fragilidad. Particularmente para la producción de artículos conformados flexibilizados o de membranas que puentean grietas, se requiere una alta flexibilidad incluso a temperaturas relativamente bajas. Se han usado hasta la fecha diversos métodos para este fin, que no siempre son satisfactorios.

En principio, el grado de elastificación puede aumentarse internamente reduciendo la densidad de reticulación y externamente añadiendo plastificante.

Los agentes de elastificación externos no son reactivos y no se incorporan en la red del producto termoestable. Este método de modificación sólo es adecuado para determinadas aplicaciones. Sólo expanden la red llenando el espacio. Los plastificantes externos incluyen alquitrán, ésteres ftálicos, alcoholes de alto punto de ebullición, glicoles, resinas de cetonas, polímeros de vinilo y productos similares que no son reactivos con resinas epoxídicas y agentes de curado de amina. La elastificación interna de resinas epoxídicas puede lograrse reduciendo la funcionalidad del agente de curado, tal como se describe, por ejemplo, en el documento DE-A 2 200 717.

Aminoamidas de cadena larga, baja funcionalidad a base de ácidos grasos diméricos y triméricos han sido habituales durante mucho tiempo y se han usado en cantidades considerables y logran un espectro de propiedades satisfactorio de agentes de curado blandos para resinas epoxídicas, pero, debido a la viscosidad comparativamente alta y baja flexibilidad, no pueden usarse tan universalmente como se desearía.

También se sabe a partir del documento DE-A 10 90 803 que tales sistemas pueden modificarse usando de manera concomitante poliuretanos. Este sistema se ha desarrollado además para plásticos elastificados mediante el procedimiento descrito en el documento DE-A 21 52 606.

El documento DE-C 24 18 041 da a conocer un procedimiento para la producción de artículos conformados elastificados y estructuras de tipo láminas, en los que las poliéter-aminas descritas en el documento DE-C 24 62 791 y que comprenden grupos uretano se usan de manera concomitante como agentes de curado.

Éstas dan productos termoestables que tienen buenas propiedades elásticas, pero en la práctica se encuentra que una viscosidad relativamente alta de las composiciones curables es problemática. La desaireación de las mezclas curables es escasa a alta viscosidad y apenas es posible el uso en recubrimientos de auto-nivelado.

El documento DE 696 31 314 T2, igual que el documento EP 0 767 189 B1, describe composiciones de curado de amina para curar composiciones de recubrimiento de resinas epoxídicas, que comprenden (A) el 5-75% en peso de una diamina que tiene una presión de vapor inferior a 133 pascales a 20ºC y que contiene tanto amina primaria como terciaria, (B) el 25-70% en peso de un agente de curado de amidoamina y (C) el 5-50% en peso de una poli (óxido de alquileno) -di o triamina que tiene al menos tres átomos de hidrógeno activos. Sin embargo los recubrimientos curados son comparativamente frágiles y por tanto no son adecuados para muchas aplicaciones.

El documento WO 02/44240 A1 describe aductos de poliéter-amina que contienen grupos hidroxilo. Estos aductos de poliéter-amina se obtienen mediante la reacción de un poli (glicidil éter) , preparado a partir de polialquilenglicol y epiclorhidrina, con una amina que tiene al menos dos hidrógenos de amina reactivos por molécula para dar una poliéter-amina, y la formación posterior de un aducto de esta poliéter-amina con un compuesto de epóxido que tiene al menos un grupo epóxido por molécula. Estos productos tienen alta flexibilidad. Sin embargo, las viscosidades de los productos así preparados también son comparativamente altas.

Por tanto un objeto de la presente invención es proporcionar agentes de curado y composiciones curables que, además de alta flexibilidad en combinación con resistencia suficiente, deben tener una baja viscosidad de modo que, como resultado de sus propiedades, también puedan usarse para recubrimientos de auto-nivelado.

Ahora se ha encontrado que este objeto puede lograrse mediante composiciones de amina especiales novedosas. Por tanto la presente invención se refiere a una composición que comprende a) el 30-70, preferiblemente el 40-60% en peso de una poliéter-diamina de la fórmula general (I)

en la que n es desde 10 hasta 70, preferiblemente de 15-40,

b) el 3-30, preferiblemente el 5-20% en peso de una monoamina de la fórmula general R1-NH2, en la que R1 es el radical de cadena lineal o ramificado, saturado o preferiblemente insaturado de un hidrocarburo que tiene de 5 a 22 átomos de carbono o de una poliéter-amina monofuncional que tiene un peso molecular de hasta 400 g/mol y

c) el 3-30% en peso de

- una triamina, o

- una diamina que tiene al menos dos átomos de hidrógeno de amina reactivos seleccionada del grupo que consiste en aminas heterocíclicas, aminas cicloalifáticas, aminas aralifáticas, aminas opcionalmente sustituidas alifáticas y éter-aminas seleccionadas del grupo que consiste en 1, 7-diamino-4-oxaheptano, 1, 10-diamino-4, 7-dioxadecano, 1, 14-diamino-4, 7, 10-trioxatetradecano, 1, 20-diamino-4, 17-dioxaeicosano y 1, 12-diamino-4, 9-dioxidodecano; y

d) el 5-40, preferiblemente el 10-30% en peso de un fenol de la fórmula general (II)

en la que R2 es el radical de cadena lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado de un hidrocarburo que tiene de 5 a 14 átomos de carbono.

Las poliéter-diaminas a) están disponibles con el nombre comercial Jeffamine® de Huntsman. Se usan preferiblemente poliéter-aminas que tienen un peso molecular promedio de desde 1000 hasta 2400 o que corresponden a aproximadamente n = 16-40 según la fórmula general (I) . También es posible usar combinaciones de poliéter-aminas que tienen diferentes pesos moleculares. Se usan de manera particularmente preferible poliéteraminas que tienen un peso molecular promedio de desde 1500 hasta 2200, en particular las que tienen un peso molecular promedio de 2000, que corresponden a aproximadamente n = 33.

Se usan preferiblemente monoalquilaminas insaturadas que tienen una cadena de carbono que comprende desde 8 hasta 18 átomos de carbono como monoamina b) . Se usa preferiblemente amina grasa de coco (predominantemente C12-C14) .

En principio, pueden usarse todas las aminas que tienen al menos dos átomos de hidrógeno de amina reactivos como diaminas c) , por ejemplo aminas heterocíclicas, tales como piperazina, aminas cicloalifáticas, tales como isoforondiamina, 1, 2- (1, 3;1, 4) -diaminociclohexano, triciclododecandiamina (TCD) ; aminas aralifáticas, tales como xililendiamina; aminas opcionalmente sustituidas alifáticas, tales como etilendiamina, propilendiamina, hexametilendiamina, 2, 2, 4 ó 2, 4, 4-trimetilhexametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina, éter-aminas, tales como 1, 7-diamino-4-oxaheptano, 1, 10-diamino-4, 7-dioxadecano, 1, 14-diamino-4, 7, 10-trioxatetradecano, 1, 20-diamino4, 17-dioxaeicosano y 1, 12-diamino-4, 9-dioxidodecano.

Se usan preferiblemente aminoetilpiperazina, xililendiamina, isoforondiamina y trimetilhexametilendiamina. Se usan nonilfenol y/o fenol estirenado, de manera particularmente preferible fenol estirenado, como alquilfenoles d) .

Las composiciones de amina así obtenidas son líquidos de viscosidad comparativamente baja. Las composiciones de amina según la invención pueden usarse como componentes de formulación para composiciones curables (solas o como mezcla con otros agentes de curado de amina habituales en esta área)... [Seguir leyendo]

1. Composición que comprende a) e.

3. 70% en peso de una poliéter-diamina de la fórmula general (I)

en la que n es desde 10 hasta 70;

b) el 3-30% en peso de una monoamina de la fórmula general R1-NH2 en la que R1 es el radical de cadena lineal o ramificado, saturado o preferiblemente insaturado de un hidrocarburo que tiene de 5 a 22 átomos de carbono o de una poliéter-amina monofuncional que tiene un peso molecular de hasta 400 g/mol;

c) el 3-30% en peso de

- una triamina, o

- una diamina que tiene al menos dos átomos de hidrógeno de amina reactivos seleccionada del grupo que consiste en aminas heterocíclicas, aminas cicloalifáticas, aminas aralifáticas, aminas opcionalmente sustituidas alifáticas y éter-aminas seleccionadas del grupo que consiste en 1, 7-diamino-4-oxaheptano, 1, 10-diamino-4, 7-dioxadecano, 1, 14-diamino-4, 7, 10-trioxatetradecano, 1, 20-diamino-4, 17-dioxaeicosano y 1, 12-diamino-4, 9-dioxidodecano;

d) el 5-40% en peso de un fenol de la fórmula general (II)

en la que R2 es el radical de cadena lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado de un hidrocarburo que tiene de 5 a 14 átomos de carbono.

2. Composición según la reivindicación 1, que comprende

- e.

4. 60% en peso de una poliéter-diamina de la fórmula general (I) ,

-el 5-20% en peso de una monoamina de la fórmula general R1-NH2,

-el 5-20% en peso de compuesto c) , y

- el 10-30% en peso de un fenol de la fórmula general (II) .

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la poliéter-amina de a) es una polioxipropilen-diamina con n = de 16 a 40.

4. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la monoamina b) es una amina grasa que tiene de 8 a 18 átomos de carbono.

5. Composición según la reivindicación 4, caracterizada porque la monoamina b) es una amina grasa insaturada.

6. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el compuesto de amina c) se selecciona del grupo de piperazina, N-aminoetilpiperazina, isoforondiamina, 1, 2- (1, 3;1, 4) diaminociclohexano, triciclododecandiamina (TCD) ; xililendiamina, etilendiamina, propilendiamina, hexametilendiamina, 2, 2, 4 ó 2, 4, 4-trimetilhexametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina, 1, 7-diamino-4ºxaheptano, 1, 10-diamino-4, 7-dioxadecano, 1, 14-diamino-4, 7, 10-trioxatetradecano, 1, 20-diamino-4-18dioxaeicosano y 1, 12-diamino-4, 9-dioxidodecano.

7. Composición según la reivindicación 6, caracterizada porque el compuesto de amina c) se selecciona del grupo de isoforondiamina, N-aminoetilpiperazina, xililendiamina y trimetilhexametilendiamina.

8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el fenol es

nonilfenol y/o fenol estirenado.

9. Composición según la reivindicación 8, caracterizada porque el fenol es fenol estirenado.

10. Composición curable que comprende un compuesto epoxídico que tiene en promedio más de un grupo epóxido en la molécula, una composición según las reivindicaciones 1 a 9 como agente de curado y opcionalmente uno o más agentes auxiliares y aditivos habituales en la tecnología de resinas epoxídicas.

11. Composición curable según la reivindicación 10, caracterizada porque el compuesto de epóxido es un glicidil éter seleccionado de glicidil éteres de un fenol mono o polihidroxilado, de un alcohol alifático mono o polihidroxilado que tiene de 4 a 18 átomos de carbono, de un polioxialquilenglicol o de un alquil éter de alquilenglicol, o es un compuesto de epóxido que se prepara mediante epoxidación directa.

12. Composición curable según la reivindicación 11, caracterizada porque el compuesto de epóxido es una mezcla de resinas epoxídicas que comprende una resina de bisfenol A y/o una resina de bisfenol F con un alcohol C12 - C14 glicidilado.

13. Uso de una composición curable según las reivindicaciones 10 a 12, para la producción de artículos conformados, recubrimientos y espumas.