ES2254197T3 - Dispersiones de poliuretano. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la preparación de dispersiones de poliuretano, que pueden obtenerse a partir de A) 5 a 50% de poliésteres, B) 5 a 60% de poliisocianatos, C) 0, 5 a 40% de polioles poliméricos con pesos moleculares medios de 500 a 6000, D) 0 a 10% de monoalcoholes y/o monoaminas E) 0, 5 a 15% de polioles, aminopolioles y/o poliaminas, con un peso molecular menor de 500, y F) 0 a 10% de éteres polioxialquilénicos hidrófilos no iónicos con funciones OH y/o NH, caracterizado porque el componente (A) es un oligómero de poliéster que se prepara por transesterificación a partir de aceite de ricino y un triglicérido con un índice de yodo > 50.

Description

Dispersiones de poliuretano.

La invención se refiere a aglutinantes para revestimientos acuosos, a procedimientos para su preparación y a su uso para barnices y revestimientos.

Con el fin de reducir las emisiones de disolventes orgánicos, se usan cada vez más agentes de revestimiento acuosos en lugar de sistemas que contienen disolventes. Las dispersiones de poliuretano son una clase importante de aglutinantes acuosos para barniz. D. Dietrich, Prog. Org. Coatings 9, 281 (1981) proporciona una sinopsis. Las dispersiones de poliuretano reúnen las importantes propiedades de estabilidad frente a sustancias químicas y a la carga mecánica. Por ello, especialmente en el ámbito del revestimiento de superficies con gran carga mecánica, es ventajoso el uso de dispersiones de poliuretano.

La resistencia contra daños que producen los tacones de zapatos sobre revestimientos de pisos (resistencia contra marcas de tacones) es de especial interés. Tales marcas de tacones, particularmente, en revestimientos con termoplasticidad pronunciada, conducen a un daño permanente. Mediante una reticulación del revestimiento del piso, puede lograrse una mejora de la resistencia contra tales daños.

Una vía para tal mejora del perfil de propiedades es el uso de poliisocianatos hidrofilizados, como los que están descritos, por ejemplo, en el documento EP-B-0540985. Los barnices acuosos de poliuretano de 2 componentes alcanzan un nivel de propiedades muy alto. Pero su campo de aplicación, en particular, en el procesamiento manual, está limitado porque el procedimiento de aplicación de sistemas de revestimiento que se han de procesar con dos componentes es comparativamente costoso.

Una vía sencilla ya descrita para obtener revestimientos reticulados a partir de dispersiones de poliuretano es la introducción de unidades no saturadas en el aglutinante (Advances in Urethane Science and Technology, K. C. Frisch, D. Klempner (ed.), tomo 10, págs. 121-162 (1987)). Los revestimientos a partir de tales aglutinantes se reticulan por reacción con el oxígeno del aire (reticulación autooxidativa). En comparación con la combinación de una dispersión de poliuretano con un poliisocianato hidrofilizado, en particular, la aplicación de estos aglutinantes que se han de procesar con un componente es más sencilla.

Tales dispersiones, que contienen grupos uretano y unidades estructurales que se secan al aire, además, están descritos en los documentos EP-A 0017199, EP-B-0379007, WO 97/19120, DE-A-4004651, DE-A-4416336, US-A 5039732 y JP-A-6340842. Sin embargo, la desventaja de las dispersiones de poliuretano reticulables de forma autooxidativa conocidas hasta ahora, es que las propiedades mecánicas de la película de barniz no alcanzan el alto nivel de las dispersiones de poliuretano que se secan de forma puramente física. Esto se manifiesta, por ejemplo, en una resistencia desmejorada contra la abrasión.

Otro posible procedimiento para la preparación de dispersiones de poliuretano que contienen unidades no saturadas, se describe en el documento EP-A-0709414. Usando aceite de ricino deshidratado como componente que contiene grupos OH, en la preparación de una dispersión de poliuretano, se obtienen productos con un contenido definido de dobles enlaces C=C.

En la deshidratación de aceite de ricino (véase, por ejemplo, K. T. Achaya, J. Am. Oil Chem. Soc. 48, pág. 758 [1971]) por disociación de respectivamente una molécula de agua, en cada caso se genera un doble enlace C=C. Por ello, el procedimiento descrito en el documento EP-A-0709414 está limitado porque a partir de un aceite de ricino con un determinado contenido de grupos OH y dobles enlaces, por deshidratación siempre se obtienen productos con la misma suma de grupos hidroxilo y de dobles enlaces. Así, por ejemplo, mediante este procedimiento no es posible preparar productos con alto contenido de dobles enlaces y simultáneamente alto contenido de grupos OH.

El objetivo de la presente invención era proporcionar dispersiones de poliuretano accesibles por una vía sencilla, que pudieran procesarse para obtener revestimientos con una resistencia sobresaliente contra las marcas de tacones, con una simultánea resistencia sobresaliente contra la abrasión.

Según la invención, se alcanza este objetivo mediante dispersiones de poliuretano, en las que los poliuretanos contengan determinados oligómeros de poliéster no saturados y sean accesibles mediante un procedimiento de preparación sencillo, mediante la transesterificación a partir de aceite de ricino. Las dispersiones pueden procesarse para obtener revestimientos para pisos, de calidad especialmente alta. Además de ofrecer una alta resistencia frente a mezclas de agua/etanol y contra la abrasión, estos revestimientos se destacan por una resistencia contra las marcas de tacones.

El objeto de la presente invención son dispersiones de poliuretano, caracterizadas porque como un componente de síntesis, se usan de 5 a 50% de un oligómero de poliéster (A), como está definido en la reivindicación 1.

Los demás componentes que se necesitan para la síntesis de las dispersiones de PUR según la invención, son conocidos y están descritos con frecuencia en la bibliografía. Aquí se trata de

B)

5 a 60% de poliisocianatos,

C)

0,5 a 40% de polioles poliméricos con pesos moleculares medios de 500 a 6000,

D)

0 a 10% de monoalcoholes y/o monoaminas,

E)

0,5 a 15% de polioles, aminopolioles y/o poliaminas con un peso molecular menor de 500, debiendo contener preferentemente uno de estos polioles o poliaminas un grupo iónico o ser capaz de formar un grupo iónico, que puede ser catiónico o aniónico, y

F)

0 a 10% de éteres polioxialquilénicos hidrófilos no iónicos, con funciones OH y/o NH,

refiriéndose los porcentajes al peso y sumando 100% en total.

Poliisocianatos apropiados (B), preferentemente, son diisocianatos de fórmula R^{1}(NCO)_{2}, en la que R^{1} significa un resto de hidrocarburo alifático con 4 a 12 átomos de carbono, un resto de hidrocarburo cicloalifático con 6 a 15 átomos de carbono, un resto de hidrocarburo aromático con 6 a 15 átomos de carbono, o un resto de hidrocarburo aralifático con 7 a 15 átomos de carbono.

Ejemplos de tales diisocianatos que se han de usar preferentemente, son: tetrametilendiisocianato, hexametilendiisocianato, 4,4’-diisocianatodifenilmetano, 2,4’-diisocianatodifenilmetano, 2,4-diisocianatotolueno, 2,6-diisocianatotolueno o \alpha,\alpha,\alpha’,\alpha’-tetrametil-m- o p-xililendiisociantao, así como mezclas de los diisocianatos citados. El 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano (isoforondiisocianato) y 4,4’-diisocianatodiciclohexilmetano son diisocianatos especialmente preferidos.

Además, como poliisocianatos (B) son apropiados aquellos poliisocianatos que disponen de grupos isocianurato, biuret, alofanato, uretdiona o carbodiimida. Tales poliisocianatos pueden presentar altas funcionalidades, por ejemplo, mayor de 3. Otros poliisocianatos apropiados para la preparación de las dispersiones de poliuretano según la invención, son aquéllos que disponen de componentes de síntesis hidrófilos no iónicos o iónicos y que habitualmente se usan como reticulantes en barnices acuosos de PUR de 2 componentes.

Los polioles poliméricos (C), en el intervalo de pesos moleculares de 500-6000, son los que ya se usan habitualmente desde hace mucho tiempo para la preparación de poliuretanos. Presentan una funcionalidad de OH de al menos 1,8 hasta aproximadamente 4. Por ejemplo, se trata de poliésteres, poliéteres, policarbonatos, poliestercarbonatos, poliacetales, poliolefinas, poliacrilatos y polisiloxanos. Preferentemente, se usan los polioles nombrados del intervalo de pesos moleculares de 800 a 2500, con una funcionalidad de OH de 1,9 a 3. Muy preferentemente, se usan poliéteres.

Además del uso de componentes dihidroxílicos, se sabe de la bibliografía que también entra en consideración la terminación del prepolímero de poliuretano con un alcohol monohidroxílico o una amina monofuncional (D). Compuestos preferidos (D), son monoalcoholes o monoaminas alifáticos, con 1 a 18 átomos de C; muy preferentemente, se usan etanol, n-butanol, éter monobutílico de etilenglicol, 2-etilhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol, 1-hexadecanol o di-N-alquilaminas.

Polioles, aminopolioles o poliaminas (E) con un peso molecular menor de 500, que pueden usarse como prolongadores de cadena en poliuretanos o dispersiones de poliuretano, también están descritos de forma numerosa en la bibliografía correspondiente. Como ejemplo, son de mencionar: etanodiol, 1,4-butanodiol, ciclohexanodimetanol, trimetilolpropano, glicerina, así como hidracina, etilendiamina, 1,4-diaminobutano, isoforondiamina y 4,4-diaminodiciclohexilmetano.

Compuestos de bajo peso molecular según (E) que contienen grupos aniónicos o que son capaces de formar un grupo iónico, son, por ejemplo, ácido dimetilolpropiónico, ácido hidroxipiválico, productos de reacción del ácido (met)acrílico y poliaminas (véase el documento DE-A-19750186), o componentes poliólicos que contienen grupos sulfonato como, por ejemplo, el producto de adición propoxilado de hidrogenosulfito de sodio a 2-butenodiol, o los poliésteres sintetizados a partir de sales del ácido sulfoisoftálico, descritos en el documento WO98/06768. Además, son apropiados compuestos con función OH que contienen grupos catiónicos o unidades transformables en grupos catiónicos como, por ejemplo, N-metildietanolamina.

Además, las dispersiones de poliuretano según la invención pueden contener éteres de polioxialquileno (F), que por molécula portan al menos un grupo hidroxilo o amino y, por ejemplo, están constituidos por un alcohol y bloques de óxido de polietileno/óxido de polipropileno, con un peso molecular de 250 a aproximadamente 3000. A una proporción suficiente de estos compuestos hidrófilos no iónicos, también es posible prescindir del uso de los compuestos hidrófilos iónicos según (E).

Además, otro objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de dispersiones de poliuretano, caracterizado porque, en primer lugar, se prepara un oligómero de poliéster por transesterificación, a partir de aceite de ricino y un triglicérido con un índice de yodo > 50 y, a continuación, a partir de este producto previo, se prepara una dispersión de poliuretano.

El procedimiento según la invención para la preparación del oligómero de poliéster (A), se lleva a cabo calentando las sustancias de partida a altas temperaturas de, por ejemplo, 200 a 250ºC, preferentemente, en presencia de un catalizador. Se puede seguir el transcurso de la reacción de transesterificación, por ejemplo, mediante cromatografía en gel. Como catalizador, entran en consideración los catalizadores básicos o ácidos descritos en la bibliografía (H. Zimmermann, Faserforsch. Textiltech. 13, pág. 481 [1962]), por ejemplo, hidróxido de sodio, hidróxido de litio, óxido de plomo, acetato de litio, compuestos orgánicos de titanio, zirconio, cinc y estaño. Preferentemente, se usan catalizadores básicos, como hidróxidos de metales alcalinos.

Preferentemente, el oligómero de poliéster se prepara por transesterificación, a partir de aceite de ricino y aceite de soja.

La preparación de las dispersiones acuosas de PUR se lleva a cabo de la manera usual conocida: se hace reaccionar completamente el componente de poliisocianato con un poliol polimérico y prolongadores de cadena de bajo peso molecular, para formar un poliuretano; dado el caso y convenientemente, se usa un disolvente de forma adicional que, dado el caso, puede separarse más tarde.

Como disolventes, son apropiados los disolventes usuales, en sí conocidos para barnices como, por ejemplo, acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de éter monometílico o monoetílico de etilenglicol, 2-acetato de 1-metoxipropilo, acetato de 3-metoxi-n-butilo, acetona, 2-butanona, 4-metil-2-pentenona, ciclohexanona, tolueno, xileno, clorobenceno, gasolina diluyente, mezclas que, ante todo, contienen compuestos aromáticos de sustitución superior, como los que, por ejemplo, están en el mercado con las denominaciones Solvent Naphtha, Solvesso® (Exxon), Cypar® (Shell), Cyclo Sol® (Shell), Tolu Sol® (Shell), Shellsol® (Shell), ésteres de ácido carbónico, como carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de 1,2-etileno y carbonato de 1,2-propileno, lactonas, como \beta-propiolactona, \gamma-butirolactona, \varepsilon-caprolactona y \varepsilon-metilcaprolactona, pero también disolventes como diacetato de propilenglicol, éter dimetílico de dietilenglicol, éter dimetílico de dipropilenglicol, acetato de éter etílico y éter butílico de dietilenglicol, N-metilpirrolidona y N-metilcaprolactama, o mezclas discrecionales de tales disolventes.

En otro paso, se transforman grupos capaces de ser neutralizados en la forma de sales, mediante neutralización, y se prepara la dispersión con agua. Según el grado de neutralización, la dispersión puede ajustarse para ser de partículas muy finas, de manera que prácticamente tenga el aspecto de una solución, pero también es posible ajustarla para tener partículas muy gruesas, que también son suficientemente estables. También puede variarse el contenido de sustancia sólida dentro de amplios límites, por ejemplo, entre 20 y 50%.

Entonces, los grupos isocianato en exceso se hacen reaccionar mediante la reacción con compuestos polifuncionales, reactivos frente a grupos isocianato (prolongación de cadena). Para esto, preferentemente, se usan agua o poliaminas, muy preferentemente, diaminas, así como triaminas, e hidracina. También es posible la terminación con una monoamina como, por ejemplo, dietilamina, dibutilamina, etanolamina, N-metiletanolamina o N,N-dietanolamina.

Para el uso, las dispersiones de poliuretano según la invención de aplican, o bien, solas, o bien en combinación con otros aglutinantes acuosos. Tales aglutinantes acuosos pueden estar sintetizados, por ejemplo, a partir de polímeros como poliéster, poliacrilato, poliepóxido o poliuretano. También es posible la combinación con aglutinantes endurecibles por radiación, como los que, por ejemplo, están descritos en el documento EP-A-0753531, y ésta es una aplicación preferida de las dispersiones de poliuretano según la invención. Además, es posible modificar las dispersiones de poliuretano según la invención con poliacrilatos. Para ello, en presencia de la dispersión de poliuretano, se lleva a cabo una polimerización en emulsión de monómeros olefínicamente insaturados, como ésteres y/o amidas, a partir de ácido (met)acrílico y alcoholes con 1 a 18 átomos de C, estireno, ésteres vinílicos o butadieno, como está descrito, por ejemplo, en los documentos DE-A-1953348, EP-A-0167188, EP-A-0189945 y EP-A-0308115. Los monómeros pueden contener grupos funcionales como grupos hidroxilo o acetoacetoxi, así como uno o varios dobles enlaces
olefínicos.

Además, es posible añadir reticulantes antes de la aplicación. Para ello, son apropiados preferentemente reticulantes hidrófilos e hidrófobos de poliisocianatos.

Las dispersiones de poliuretano según la invención preferentemente se usan como aglutinantes en revestimientos y adhesivos. Los revestimientos basados en las dispersiones de poliuretano según la invención pueden aplicarse sobre cualesquiera sustratos, por ejemplo, madera, metal, plástico, papel, cuero, productos textiles, fieltro, vidrio o sustratos minerales. Un uso particularmente preferido, es el revestimiento de pisos de madera, corcho y plástico, así como de pisos minerales.

Las dispersiones de poliuretano pueden usarse solas o en combinación con los coadyuvantes y aditivos conocidos de la tecnología de los barnices como, por ejemplo, materiales de carga, pigmentos, disolventes, agentes de nivelación, para producir revestimientos. Para acelerar la reticulación oxidativa, pueden añadirse agentes desecantes.

La aplicación de los materiales de revestimiento puede efectuarse de maneras conocidas, por ejemplo, mediante pintado, vertido, con rasqueta, por pulverización, con rodillo o por inmersión. El secado de la película de barniz puede efectuarse a temperatura ambiente o a temperatura elevada, o también por secado al horno a hasta 200ºC.

Ejemplos Etapa previa de oligómero de poliéster 1

En un reactor de 5 l con inserción para destilación, se pesan 3200 g de aceite de ricino y 1600 g de aceite de soja así como 2,4 g de óxido de dibutilestaño. Se hace pasar una corriente de nitrógeno (5 l/h) a través de las sustancias que han de reaccionar. En el transcurso de 140 min, se calienta hasta 240ºC. Después de mantener durante 7 h a 240ºC, se enfría. El índice de OH asciende a 89 mg de KOH/g, el índice de ácido asciende a 2,5 mg de KOH/g.

Etapa previa de oligómero de poliéster 2

En un reactor de 5 l con refrigerante de reflujo, se pesan 3200 g de aceite de ricino y 1600 g de aceite de soja así como 2,4 g de hidróxido de litio. Se hace pasar una corriente de nitrógeno (5 l/h) a través de las sustancias que han de reaccionar. En el transcurso de 140 min, se calienta hasta 240ºC. Después de mantener durante 4 h a 240ºC, se enfría. El índice de OH asciende a 109 mg de KOH/g, el índice de ácido asciende a 3,2 mg de KOH/g.

Etapa previa de oligómero de poliéster 3 (no según la invención)

En un reactor de 5 l con columna de destilación, se pesan 90 g de glicerina, 813 g de Edenor UKD 50 20 (ácido graso conjugado, Cognis), 1650 g de aceite de ricino y 12,5 g de óxido de dibutilestaño. Se hace pasar una corriente de nitrógeno (5 l/h) a través de las sustancias que han de reaccionar. En el transcurso de 12 h, se calienta hasta 200ºC. Después de mantener durante 6 h a 200ºC, se enfría. El índice de OH asciende a 104 mg de KOH/g, el índice de ácido asciende a 6,4 mg de KOH/g.

Dispersión de poliuretano (PUR) 1

Se calientan a 70ºC 158 g de poli(tetrahidrofurano), PM 2000, 116 g de la etapa previa de oligómero de poliéster 1, 1,26 g de ácido dimetilolpropiónico, 22 g de 1,6-hexanodiol y 163 g de N-metilpirrolidona, y se agita hasta que se haya formado una solución transparente. Luego se añaden 121 g de Desmodur® W (Bayer AG) y 102 g de Desmodur® 1 (Bayer AG) y se calienta hasta 100ºC. A esta temperatura se agita hasta que el contenido de NCO ascienda a 4,3%. Entonces se baja la temperatura hasta 70ºC y se añaden 19,3 g de trietilamina. Con vigorosa agitación, se dispersan 600 g de esta solución en 538 g de agua, que se coloca a una temperatura de 40ºC. La temperatura en la dispersión se mantiene constante a 40ºC, mediante refrigeración en un baño de hielo/agua. Después de dispersar, se enfría hasta 30ºC. A continuación, en el transcurso de 5 min, se añade una solución de 5,3 g de hidrato de hidracina y 10,1 g de etilendiamina en 179 g de agua. Para la reacción completa de los grupos isocianato, se calienta a 65ºC hasta que no pueda detectarse más NCO mediante espectroscopía por IR. Después de enfriar hasta 30ºC, se filtra a través de un filtro Seitz T5500.

Datos característicos de la dispersión de poliuretano

Tamaño medio de partículas:	57 nm
(espectroscopía de correlación por láser, LCS)
pH:	8,3
Contenido de sustancia sólida:	35,5%

Dispersión de PUR 2

Se calientan a 70ºC 339 g de poli(tetrahidrofurano), PM 2000, 248 g de la etapa previa de oligómero de poliéster 2, 70 g de ácido dimetilolpropiónico, 34 g de 1,6-hexanodiol y 321 g de N-metilpirrolidona, y se agita hasta que se haya formado una solución transparente. Luego se añaden 516 g de Desmodur® W (Bayer AG), y se calienta hasta 100ºC. A esta temperatura se agita hasta que el contenido de NCO ascienda a 4,1%. Entonces se baja la temperatura hasta 70ºC, y se añaden 52,6 g de trietilamina. Con vigorosa agitación, se dispersan 650 g de esta solución en 601 g de agua, que se coloca a una temperatura de 30ºC. Después de la dispersión, se agita posteriormente durante 5 min. Luego, en el transcurso de 5 min, se añade una solución de 3,9 g de hidrato de hidracina y 10,2 g de etilendiamina, en 200 g de agua. Para la reacción completa de los grupos isocianato, se agita a 45ºC hasta que no pueda detectarse más NCO mediante espectroscopía por IR. Después de enfriar hasta 30ºC, se filtra a través de un filtro Seitz T5500.

Datos característicos de la dispersión de poliuretano

Tamaño medio de partículas	33 nm
(espectroscopía de correlación por láser, LCS)
pH:	8,8
Contenido de sustancia sólida:	36,0%

Dispersión de PUR 3

Se calientan a 70ºC 158 g de Desmophen® 2028 (Bayer AG), 115 g de la etapa previa de oligómero de poliéster 1, 25 g de ácido dimetilolpropiónico, 22 g de 1,6-hexanodiol y 163 g de N-metilpirrolidona, y se agita hasta que se haya formado una solución transparente. Luego se añaden 120 g de Desmodur® W (Bayer AG) y 102 g de Desmodur® I (Bayer AG), y se calienta hasta 100ºC. A esta temperatura se agita hasta que el contenido de NCO ascienda a 4,4%. Entonces se baja la temperatura hasta 70ºC, y se añaden 19,3 g de trietilamina. Con vigorosa agitación, se dispersan 600 g de esta solución en 539,3 g de agua, que se coloca a una temperatura de 40ºC. La temperatura en la dispersión se mantiene constante a 40ºC, mediante refrigeración en un baño de hielo/agua. Después de la dispersión, se enfría hasta una temperatura de 30ºC. A continuación, en el transcurso de 5 min, se añade una solución de 17,6 g de etilendiamina, en 180 g de agua. Para la reacción completa de los grupos isocianato, se calienta hasta 65ºC hasta que no pueda detectarse más NCO mediante espectroscopía por IR. Después de enfriar hasta 30ºC, se filtra a través de un filtro Seitz T5500.

Datos característicos de la dispersión de poliuretano

Tamaño medio de partículas	110 nm
(espectroscopía de correlación por láser, LCS)
pH:	8,7
Contenido de sustancia sólida:	35,9%

Dispersión de PUR 4 (no según la invención)

Se calientan a 70ºC 181 g de poli(tetrahidrofurano), PM 2000, 133 g de la etapa previa de oligómero de poliéster 3, 37 g de ácido dimetilolpropiónico, 18 g de 1,6-hexanodiol y 96 g de N-metilpirrolidona, y se agita hasta que se haya formado una solución transparente. Luego se añaden 276 g de Desmodur® W (Bayer AG), y se calienta hasta 80ºC. A esta temperatura se agita hasta que el contenido de NCO ascienda a 4,4%. Entonces se baja la temperatura hasta 70ºC, y se añaden 20 g de trietilamina. Con vigorosa agitación, se dispersan 600 g de esta solución en 799 g de agua, que se coloca a una temperatura de 30ºC. Después de la dispersión, se agita posteriormente durante 5 min. Luego, en el transcurso de 5 min, se añade una solución de 6,6 g de hidrato de hidracina y 10,6 g de etilendiamina, en 89 g de agua. Para la reacción completa de los grupos isocianato, se agita a 45ºC hasta que no pueda detectarse más NCO mediante espectroscopía por IR. Después de enfriar hasta 30ºC, se filtra a través de un filtro Seitz T5500.

Datos característicos de la dispersión de poliuretano

Tamaño medio de partículas:	77 nm
(espectroscopía de correlación por láser, LCS)
pH:	8,3
Contenido de sustancia sólida:	35,1%

Ejemplo comparativo 1

Dispersión de poliuretano sin unidades estructurales que se secan de forma oxidativa

Se calientan a 70ºC 389 g de un poliéster a partir de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol (índice de hidroxilo: 112 mg de KOH/g), 28 g de neopentilglicol, 39 g de ácido dimetilolpropiónico y 220 g de N-metilpirrolidona, y se agita hasta que se haya formado una solución transparente. Luego se añade una mezcla de 157 g de Desmodur® W (Bayer AG) y 199 g de Desmodur® I (Bayer AG). Se produce una reacción exotérmica. Se mantiene la preparación a 100ºC hasta que el contenido de NCO ascienda a 4,3 % en peso. Entonces se baja la temperatura hasta 50ºC, y se añaden 30 g de trietilamina, y se homogeneiza por agitación durante 10 minutos. Entonces, se dispersan con agitación 850,0 g de la solución de resina neutralizada en 940 g de agua a 42ºC. Se agita durante 5 min más y luego, en el transcurso de 20 min, se añade una solución de 9,2 g de etilendiamina y 10,5 g de dietilentriamina, en 104 g de agua. Para la reacción completa de los grupos isocianato, se agita a 45ºC hasta que no pueda detectarse más NCO mediante espectroscopía por IR. Después de enfriar hasta 30ºC, se filtra a través de un filtro Seitz
T5500.

Datos característicos de la dispersión de poliuretano

Tamaño medio de partículas:	58 nm
(espectroscopía de correlación por láser, LCS)
pH:	8,0
Contenido de sustancia sólida:	34,9%

Ensayo como barniz para parquet

Formulación de barnices transparentes a partir de las dispersiones de poliuretano 1, 2 y 3, así como del ejemplo comparativo 1:

Para la formulación de un barniz transparente, a 100 partes en peso de las dispersiones se añaden respectivamente los siguientes componentes de formulación:

Codisolvente:

butilglicol-agua 1:1 (10 partes en peso)

Antiespumante:

Tego Foamex® 805 (Tego Chemie), en la forma de entrega (0,2 parte en peso)

Humectante:

Byk® 346 (Byk Chemie), en la forma de entrega (0,5 parte en peso)

Espesante

Acrysol® RM8 (Rohm und Haas), al 5% en agua (1,0 parte en peso)

Para determinar la dureza de la película (amortiguación del péndulo según DIN 53157) y de la resistencia contra la abrasión (según DIN 53754; Taber Abraser, CS 10/1 kg/1000 rpm), se aplican los barnices con un grosor de película húmeda de 200 \mum, sobre placas de vidrio. Para determinar las resistencias frente al agua y al etanol (solución acuosa al 50%), se aplican los barnices transparentes en 3 capas (respectivamente, de 100 g de barniz/m^{2}) sobre placas de madera de roble; a continuación, se secan respectivamente a temperatura ambiente. Antes de aplicar la 2ª y la 3ª capas, se pule levemente la superficie del barniz.

Las resistencias frente al agua y al etanol se determinan mediante el siguiente procedimiento:

Se colocan tampones de algodón embebidos con el disolvente sobre películas de barniz de 7 días de antigüedad y se recubre con placas de Petri. Después de tiempos de acción de 24 horas (con agua) y 30 minutos (con etanol) se efectúa la evaluación, después de secar cuidadosamente con papel doméstico las películas humedecidas. Se evalúan los daños con una escala de 0 (sin daño) hasta 5 (alto daño, disolución de la película).

La evaluación de la resistencia contra las marcas de tacones, se realiza mediante golpes en la superficie de la película con una suela de zapato de reparación, usual en el mercado. Se evalúa el ablandamiento de la película de barniz y la resistencia contra las marcas de tacones, con una escala de 0 a 4:

Valor	Ablandamiento	Resistencia contra las marcas de tacones
0	sin alteración	sin alteración
1	muy débil	se reconoce una leve huella
2	algo más fuerte	se reconocen leves rasguños
3	puede dañarse fácilmente con la uña	se reconocen claramente rasguños
4	puede retirarse con un paño	superficie erosionada

Resultados del ensayo

	Dispersión de	Dispersión de	Dispersión de	Ejemplo
	PUR 1	PUR 2	PUR 3	comparativo 1
Resistencia frente al agua 24 h	0	0	0	0
Resistencia frente a etanol/agua 5 min	2	1	2	4
Resistencia frente a etanol/agua 30 min	3	2	3	4
Abrasión/mg	20	40	16	12
Resistencia contra las marcas de tacones	1	2	1	4

Los resultados de los ensayos muestran la mejora notable de la resistencia contra las marcas de tacones en las dispersiones de PUR 1, 2 y 3, según la invención.

Claims (7)

1. Procedimiento para la preparación de dispersiones de poliuretano, que pueden obtenerse a partir de

A)

5 a 50% de poliésteres,

B)

5 a 60% de poliisocianatos,

C)

0,5 a 40% de polioles poliméricos con pesos moleculares medios de 500 a 6000,

D)

0 a 10% de monoalcoholes y/o monoaminas

E)

0,5 a 15% de polioles, aminopolioles y/o poliaminas, con un peso molecular menor de 500, y

F)

0 a 10% de éteres polioxialquilénicos hidrófilos no iónicos con funciones OH y/o NH,

caracterizado porque el componente (A) es un oligómero de poliéster que se prepara por transesterificación a partir de aceite de ricino y un triglicérido con un índice de yodo > 50.

2. Dispersión de poliuretano que puede obtenerse según la reivindicación 1.

3. Dispersión de poliuretano según las reivindicaciones 1 y 2, en la que el componente de poliisocianato (B) está constituido por 4,4’-diisocianatodiciclohexilmetano y/o isoforondiisocianato.

4. Dispersión de poliuretano según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el componente de poliol (C) es un poliéter.

5. Dispersión de poliuretano según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque uno o varios compuestos del componente (E) contiene(n) un grupo iónico o es capaz (son capaces) de formar un grupo iónico.

6. Uso de la dispersión de poliuretano según las reivindicaciones 2 a 5 como aglutinante en revestimientos y adhesivos.

7. Uso de la dispersión de poliuretano según las reivindicaciones 2 a 5 para el revestimiento de pisos.