Una mezcla de poliisocianatos i) que tiene un contenido en NCO del 5% hasta el 35% en peso y un contenido en diisocianato monomérico de menos del 3% en peso,

y preparada a partir de un aducto de poliisocianato que contiene grupos isocianurato, uretdiona, biuret, uretano, alofanato, iminooxadiazina diona, carbodiimida, acilurea, y/o oxadiazina triona. ii) que contiene grupos alofanato en una cantidad tal que existen más equivalentes de grupos alofanato que grupos uretano, y de tal forma que la mezcla de poliisocianato permanece estable y homogénea en almacenamiento durante 1 mes a 25ºC y iii) que contiene grupos siloxano (calculado como SiO, PM 44) en una cantidad del 0,002% al 50% en peso. En la que los porcentajes precedentes están basados en el contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos y en la que los grupos siloxano se incorporan haciendo reaccionar un grupo isocianato del aducto de poliisocianato con un compuesto que contiene uno o más grupos hidroxilo unidos directamente a un átomo de carbono y uno o más grupos siloxano

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo de la invención

La presente invención está dirigida a poliisocianatos de baja energía superficial que contienen grupos alofanato y grupos siloxano, a un procedimiento para su preparación por medio de la alofanatización de los grupos isocianato de aductos de poliisocianato en presencia de compuestos que contienen grupos hidroxilo y siloxano, y a su uso en composiciones de revestimiento de uno y dos componentes.

Descripción de la técnica anterior

Las composiciones de revestimiento de poliuretano que contienen un componente poliisocianato, tanto en forma bloqueada como no bloqueada y un componente reactivo de isocianato, generalmente un poliol de alto peso molecular, son bien conocidas.

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

Se piensa 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 de limpieza de los revestimientos. Independientemente de su área de aplicación potencial, existe una alta probabilidad de que los revestimientos sean sometidos a manchas, grafitis, etc.

La incorporación de grupos tanto flúor como siloxano a poliisocianatos por vía de grupos alofanato con el 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 diisocianatos monoméricos sin reaccionar por medio de un costoso procedimiento de destilación en película fina. Además, es importante evitar el uso de cualquier aparato innecesario, tal como aparato de destilación, cuando se preparen poliisocianatos de baja energía superficial ya que los grupos flúor y siloxano pueden contaminar el aparato de producción que requiere una limpieza exhaustiva antes de que el aparato se pueda usar para preparar otros productos.

Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar composiciones de revestimiento que tengan tensión superficial reducida y, de ese modo, sean adecuadas para la producción de revestimientos que tienen energías superficiales más bajas, superficies mejoradas y mayor facilidad de limpieza y que también poseen las otras propiedades valiosas de los revestimientos de poliuretano conocidos. Es un objeto final de la presente invención proporcionar poliisocianatos que logran los objetivos precedentes y se pueden preparar sin la necesidad de diisocianatos monoméricos sin reaccionar, costosos y de difícil eliminación de exceso.

De manera sorprendente, estos objetivos se pueden conseguir con las mezclas de poliisocianatos según la presente invención que contienen grupos alofanato y grupos siloxano que se describen a continuación en la presente memoria descriptiva. Estas mezclas de poliisocianato se preparan a partir de los aductos de poliisocianato en lugar de diisocianatos monoméricos. Aunque cabría esperar que el uso de aductos de poliisocianato de peso molecular más alto y opcionalmente funcionalidad más alta como materiales de partida dé como resultado productos tipo gel, insolubles o de alta viscosidad, éste no es el caso.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está dirigida a una mezcla de poliisocianato:

i) que tiene un contenido en NCO del 5% hasta el 35% en peso y un contenido en diisocianato monomérico de menos del 3% en peso,

y preparada a partir de un aducto de poliisocianato que contiene grupos isocianurato, uretdiona, biuret, uretano, alofanato, iminooxadiazina diona, carbodiimida, acilurea, y/o oxadiazina triona.

ii) que contiene grupos alofanato en una cantidad tal que existen más equivalentes de grupos alofanato que grupos uretano, y de tal forma que la mezcla de poliisocianato permanece estable y homogénea en almacenamiento durante 1 mes a 25ºC y

iii) que contiene grupos siloxano (calculado como SiO, PM 44) en una cantidad del 0,002% al 50% en peso.

en la que los porcentajes precedentes están basados en el contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos y en donde los grupos siloxano se incorporan haciendo reaccionar un grupo isocianato del aducto de poliisocianato con un compuesto que contiene uno o más grupos hidroxilo unidos directamente a un átomo de carbono y uno o más grupos siloxano.

La presente invención también está dirigida a un procedimiento para la producción de una mezcla de poliisocianato

i) que tiene un contenido en NCO del 5% hasta el 35% en peso y un contenido en diisocianato monomérico de menos del 3% en peso, y preparada a partir de un aducto de poliisocianato que contiene isocianurato, uretdiona, biuret, uretano, alofanato, iminooxadiazina diona, carbodiimida, acilurea, y/o grupos oxadiazina triona.

ii) que contiene grupos alofanato en una cantidad tal que existen más equivalentes de grupos alofanato que grupos uretano, y de tal forma que la mezcla de poliisocianato permanece estable y homogénea en almacenamiento durante 1 mes a 25ºC y

iii) que contiene grupos siloxano (calculado como SiO, PM 44) en una cantidad del 0,002% al 50% en peso.

en la que los porcentajes precedentes están basados en el contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos, por medio de

a) la reacción de una porción de los grupos isocianato del aducto de poliisocianato con 0,01 a 500 milimoles, por mol de aducto de poliisocianato, de un compuesto que contiene uno

o más grupos hidroxilo unidos directamente a un átomo de carbono y uno o más grupos siloxano para formar uretano, b) la adición de un catalizador de alofanatización antes, durante o después de la etapa a), c) la conversión de una cantidad suficiente de los grupos uretano formados en la etapa a) a grupos alofanato para satisfacer las necesidades de ii), y

d) la terminación de la reacción de alofanatización en el contenido en NCO deseado por medio de la adición de un veneno del catalizador y/o por medio de la desactivación térmica del catalizador y la recuperación de la mezcla de poliisocianato sin eliminar los diisocianatos monoméricos.

La presente invención también se refiere al uso de la mezcla de poliisocianato, opcionalmente en forma bloqueada, como un componente de isocianato en composiciones de recubrimiento de uno o dos componentes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Y REALIZACIONES PREFERIDAS

De acuerdo con la presente invención, el término “grupos isocianato unidos (ciclo)alifáticamente" significa grupos isocianato unidos alifáticamente y/o cicloalifáticamente.

De acuerdo con la presente invención las mezclas de poliisocianatos se preparan a partir de aductos de poliisocianato que se preparan a partir de poliisocianatos monoméricos y que contienen grupos isocianurato, uretdiona, biuret, uretano, alofanato, iminooxadiazina diona, carbodiimida, acilurea, y/o oxadiazina triona. Los aductos de poliisocianato, que preferiblemente tienen un contenido en NCO del 5% al 30% en peso, incluyen:

1) Poliisocianatos que contienen el grupo isocianurato que se pueden preparar como se expone en los documentos DE–PS 2.616.416, EP–OS 3.765, EP–OS 10.589, EP–OS 47.452, US–PS 4.288.586 y US–PS 4.324.879. Por lo general, los isocianato–isocianuratos tienen una funcionalidad de NCO media de 3 a 4,5 y un contenido en NCO del 5% al 30%, preferiblemente del 10% al 25% y lo más preferiblemente del 15% al 25% en peso.

2) Diisocianatos de uretdiona que se pueden preparar por medio de la oligomerización de una porción de los grupos isocianato de un diisocianato en presencia de un catalizador adecuado, por ejemplo, catalizador...

1. Una mezcla de poliisocianatos

i) que tiene un contenido en NCO del 5% hasta el 35% en peso y un contenido en diisocianato monomérico de menos del 3% en peso, y preparada a partir de un aducto de poliisocianato que contiene grupos isocianurato, uretdiona, biuret, uretano, alofanato, iminooxadiazina diona, carbodiimida, acilurea, y/o oxadiazina triona.

ii) que contiene grupos alofanato en una cantidad tal que existen más equivalentes de grupos alofanato que grupos uretano, y de tal forma que la mezcla de poliisocianato permanece estable y homogénea en almacenamiento durante 1 mes a 25ºC y

iii) que contiene grupos siloxano (calculado como SiO, PM 44) en una cantidad del 0,002% al 50% en peso.

En la que los porcentajes precedentes están basados en el contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos y en la que los grupos siloxano se incorporan haciendo reaccionar un grupo isocianato del aducto de poliisocianato con un compuesto que contiene uno o más grupos hidroxilo unidos directamente a un átomo de carbono y uno o más grupos siloxano.

2. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 1 en la que los grupos siloxanos se incorporan haciendo reaccionar un grupo isocianato con un compuesto que 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 aducto de poliisocianato comprende un poliisocianato que contiene un grupo isocianurato preparado a partir de diisocianato de 1,6–hexametileno o diisocianato de isoforona.

4. La mezcla de poliisocianatos de la reivindicación 2 en la que dicho aducto de poliisocianato comprende un poliisocianato que contiene un grupo isocianurato preparado a partir de diisocianato de 1,6–hexametileno o diisocianato de isoforona.

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

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

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

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

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

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

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

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

13. Un procedimiento para la producción de una mezcla de poliisocianatos

i) que tiene un contenido en NCO del 5% hasta el 35% en peso y un contenido en diisocianato monomérico de menos del 3% en peso, y preparada a partir de un aducto de poliisocianato que contiene isocianurato, uretdiona, biuret, uretano, alofanato, iminooxadiazina diona, carbodiimida, acilurea, y/o grupos oxadiazina triona.

ii) que contiene grupos alofanato en una cantidad tal que existen más equivalentes de grupos alofanato que grupos uretano, y de tal forma que la mezcla de poliisocianato permanece estable y homogénea en almacenamiento durante 1 mes a 25ºC y

iii) que contiene grupos siloxano (calculado como SiO, PM 44) en una cantidad del 0,002% al 50% en peso.

en la que los porcentajes precedentes están basados en el contenido en sólidos de la mezcla de poliisocianatos, que comprende

a) hacer reaccionar una porción de los grupos isocianato del aducto de poliisocianato con 0,01 a 500 milimoles, por mol de aducto de poliisocianato, de 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,

b) la adición de un catalizador de alofanatización antes, durante o después de la etapa a), c) la conversión de una cantidad suficiente de los grupos uretano formados en la etapa a) en grupos alofanato para satisfacer las necesidades de ii), y

5 d) la terminación de la reacción de alofanatización en el contenido en NCO deseado por medio de la adición de un veneno del catalizador y/o por medio de la desactivación térmica del catalizador y la recuperación de la mezcla de poliisocianato sin eliminar los diisocianatos monoméricos.

10 14. El procedimiento de la reivindicación 13 en el que los grupos siloxanos están incorporados haciendo reaccionar un grupo isocianato con un compuesto que contiene un grupo hidroxilo unido directamente a un átomo de carbono y uno o más grupos siloxano.

15. El procedimiento de la reivindicación 13 en el que dicho aducto de poliisocianato comprende un poliisocianato que contiene un grupo isocianurato preparado a partir de diisocianato de 1,6–hexametileno o diisocianato de isoforona.

16. El procedimiento de la reivindicación 14 en el que dicho aducto de poliisocianato

comprende un poliisocianato que contiene un grupo isocianurato preparado a partir de 20 diisocianato de 1,6–hexametileno o diisocianato de isoforona.

17. Una composición de revestimiento de uno o dos componentes que contiene la mezcla de poliisocianato de la reivindicación 1, opcionalmente bloqueado por medio de agentes de bloqueo para grupos isocianato, y opcionalmente un compuesto que contiene grupos reactivos isocianato.