ES2623261T3 - Aductos a base de isocianatoalquil-trialcoxisilanos y dioles o polioles alifáticos ramificados con alquilo - Google Patents

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Abstract

Unos agentes de revestimiento que contienen A) unos aductos conformes al presente invento procedentes de la reacción de compuestos de la Fórmula (I) OCN-(alquil)-Si(alcoxi)3 (I) con compuestos de la Fórmula (II) HO-(R)-OH (II) en las que alquilo significa unas cadenas de alquileno lineales o ramificadas con 1-4 átomos de carbono, los alcoxi significan, de manera simultánea o independientemente entre ellos, grupos metoxi, etoxi, propoxi o butoxi, y R significa un radical alquileno o cicloalquileno ramificado con no más que 20 átomos de carbono, pudiendo R estar sustituido con hidroxi, B) uno o varios componentes de agentes aglutinantes, C) de 0,1 a 4 % en peso, referido a todas las proporciones de los componentes A) hasta E), de por lo menos un catalizador, siendo el catalizador C1) por lo menos un ácido carboxílico orgánico con un punto de fusión situado por encima de 60 °C y/o C2) por lo menos un carboxilato de tetraalquilamonio, D) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivas, E) opcionalmente disolventes orgánicos.

Description

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DESCRIPCION
Aductos a base de isocianatoalquil-trialcoxisilanos y dioles o polioles alifaticos ramificados con alquilo
El presente invento se refiere a unos agentes de revestimiento, particularmente unos barnices transparentes estables frente a los aranazos, producidos a partir de isocianatoalquil-trialcoxisilanos y dioles o polioles alifaticos ramificados con alquilo, que preferiblemente son lfquidos a unas temperatures situadas por encima de 0 °C.
A los modernos revestimientos de cualquier tipo, particularmente a los barnizados en el sector de los automoviles, se les plantean altos requisitos en cuanto a las estabilidades frente a los aranazos. En el pasado se emprendieron numerosos esfuerzos para conseguir una alta estabilidad frente a los aranazos de unos barnices cubrientes mediante combinaciones de una reticulacion con PUR y una reticulacion con silanos (documentos de solicitudes de patentes internacionales WO 2008/074489A1, WO 2008/110229A3, WO 2006/042658A, WO 2008/110230A, europea EP1273640A, alemana DE 102004050747). Tambien se han descrito en este sector unos sistemas exentos de isocianatos (documentos EP 1802716B1, WO 2008/131715A1, WO 2008/034409). Por regla general, la estabilidad frente a los aranazos es dependiente de la densidad de reticulacion, es decir del contenido de monomeros silanos o respectivamente de grupos Si(OR)3. Son desventajosos, en el caso de estas tecnologfas, unos contenidos comparativamente pequenos de cuerpos solidos de las formulaciones de barnices, lo cual ha de ser atribuido a los pesos moleculares relativamente altos de los agentes reticulantes con funciones de silano.
Para la consecucion de unos contenidos lo mas altos que sean posibles de grupos Si(OR)3 se adecuan unos aductos de bajo peso molecular a base de dioles y el isocianatopropil-trialcoxisilano. Tales aductos han sido descritos p.ej. en los documentos WO 2008/034409 o Wo 2008/131715. Es problematica en el caso de los sistemas conocidos la flexibilidad, frecuentemente insuficiente, de los revestimientos resultantes. Otro problema reside en la alta tendencia a la cristalizacion y la pequena compatibilidad de unos aductos a base de isocianatopropil- trialcoxisilanos y dioles de bajo peso molecular, de modo tal que a las temperaturas de endurecimiento deseadas en muchos casos, que estan situadas por debajo de 100 °C, hay que contar con problemas de igualacion y con trastornos superficiales de la pelfcula de barniz resultantes de incompatibilidades condicionadas por la cristalizacion de los componentes del barniz.
En el estado de la tecnica mas arriba mencionado, se efectua por lo tanto por regla general un endurecimiento termico de los barnices transparentes, p.ej. para el sector automovilfstico, a unas temperaturas situadas por encima de 100 °C.
El documento EP 1 780 231 A1 divulga unos revestimientos en polvo y unas formulaciones de pegamentos, que emplean unos aductos a base de isocianatoalcoxi-trialcoxisilanos y di- o polioles lineales o ramificados.
Es mision del presente invento la puesta a disposicion de unas sustancias de partida mejoradas, que han de ser apropiadas para la produccion de revestimientos estables frente a los aranazos, particularmente de unos barnices transparentes altamente brillantes, estables frente a los aranazos. Por lo demas, debe de estar garantizada una suficiente flexibilidad de los revestimientos obtenidos, debiendo conservarse el mencionado perfil de propiedades a lo largo de un amplio intervalo de temperaturas al efectuar la aplicacion y el endurecimiento de los barnices lfquidos, particularmente a unas temperaturas situadas en la region por debajo de 100 °C.
El problema planteado por esta mision se resuelve mediante unos agentes de revestimiento que contienen unos aductos de bajo peso molecular a base de isocianatoalquil-trialcoxisilanos y dioles o polioles alifaticos ramificados que preferiblemente son lfquidos a unas temperaturas situadas por encima de 0 °C. Los aductos conducen, en agentes de revestimiento, particularmente en barnices transparentes que pueden ser endurecidos a lo largo de un amplio intervalo de temperaturas, a unos revestimientos sorprendentemente estables frente a los aranazos con una igualacion y un brillo sobresalientes.
Son objeto del presente invento unos agentes de revestimiento que contienen unos aductos procedentes de la reaccion de compuestos de la Formula (I)
OCN-(alquil)-Si(alcoxi)3 (I)
con compuestos de la Formula (II)
HO-(R)-OH (II)
en las que alquil significa unas cadenas de alquileno lineales o ramificadas con 1-4 atomos de carbono, los alcoxi significan, al mismo tiempo o independientemente unos de otros, unos grupos metoxi, etoxi, propoxi o butoxi y R significa un radical alquileno o cicloalquileno ramificado con no mas que 20, particularmente con 2 hasta 20, atomos de carbono, pudiendo R estar sustituido con hidroxi. De manera particularmente preferida, los aductos son lfquidos a unas temperaturas de mas que 0 °C.
La reaccion de los componentes (I) y (II) para la formacion de los aductos se efectua en tal caso particularmente de tal modo que la relacion de los grupos OH del compuesto (II) a los grupos NCO del compuesto (I) sea de 0,8:1 hasta 1,2:1, de manera preferida de 0,9:1 hasta 1,1:1, siendo muy especialmente preferida la reaccion estequiometrica.
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Por consiguiente, se efectua de manera particularmente preferida una reaccion completa de todos los grupos OH de los compuestos de la Formula (II) con grupos NCO de los compuestos de la Formula I.
En el caso de la reaccion mencionada, los grupos NCO de los compuestos de la Formula (I) reaccionan con los grupos OH de los compuestos de la Formula (II) mediando formacion de grupos -NH-CO-O-, que unen entre sf a los compuestos de las Formulas (I) y (II).
Como compuestos de la Formula (I) OCN-(alquil)-Si(alcoxi)3 son apropiados fundamentalmente todos los compuestos posibles que se han descrito con anterioridad. De manera especialmente preferida, los alcoxi se seleccionan entre grupos trimetoxi y trietoxi.
Unos apropiados compuestos de la Formula (I) son por ejemplo unos isocianatoalquilalcoxisilanos, que se seleccionan particularmente entre el conjunto que comprende 3-isocianatopropiltrimetoxisilano, 3-isocianatopropil- trietoxisilano, 3-isocianatopropil-triisopropoxisilano, 2-isocianatoetil-trimetoxisilano, 2-isocianatoetil-trietoxisilano,
2-isocianatoetil-triisopropoxisilano, 4-isocianatobutil-trimetoxisilano, 4-isocianatobutil-trietoxisilano, 4-isocianatobutil- triisopropoxisilanos, isocianatometil-trimetoxisilano, isocianatometil-trietoxisilano y/o isocianatometil- triisopropoxisilano.
De manera especialmente preferida, como compuestos de la Formula (I) se emplean unos 3-isocianatopropil- trialcoxisilanos, particularmente el 3-isocianatopropil-trimetoxisilano y/o el isocianatopropil-trietoxisilano
Como compuestos de la Formula (II) HO-(R)-OH en la que R es un radical alquileno o cicloalquileno ramificado con no mas que 20, particularmente con 2 hasta 20, atomos de carbono, pudiendo R estar sustituido con hidroxi, son apropiados particularmente unos dioles o polioles alifaticos ramificados. Preferiblemente, los compuestos de la Formula (II) tienen un peso molecular de 76 hasta 314 g/mol, de manera especialmente preferida de 90 hasta 206 g/mol.
De manera preferida, los compuestos de la Formula (II) se seleccionan entre el conjunto que comprende 2,2,4-trimetil-hexanodiol-1,6 y 2,4,4-trimetil-hexanodiol-1,6 a solas o como unas mezclas arbitrarias de estos isomeros, 2,2-dimetil-butanodiol-1,3, 2-metil-pentanodiol-2,4, 3-metil-pentanodiol-2,4, 2,2,4-trimetil-pentanodiol-1,3,
2- etil-hexanodiol-1,3, 2,2-dimetil-hexanodiol-1,3, 3-metil-pentanodiol-1,5, 2-metil-pentanodiol-1,5, 2,2-dimetil- propanodiol-1,3 (neopentilglicol), 1,1,1-trimetilolpropano, 3(4),8(9)-bis(hidroximetil)-triciclo[5.2.1.02,6]decano (Dicidol) y/o 2,2-bis-(4-hidroxi-ciclohexil)propano. De manera especialmente preferida, se emplean 1,1,1-trimetilolpropano,
3- metil-pentanodiol-1,5, neopentilglicol, 2,2,4-trimetil-hexanodiol-1,6 y 2,4,4-trimetil-hexanodiol-1,6, a solas o como unas mezclas arbitrarias de estos isomeros.
Los mencionados compuestos se pueden emplear en este contexto en cada caso a solas o en forma de sus mezclas. De manera muy especialmente preferida, se emplean 2,2,4-trimetil-hexanodiol-1,6 y 2,4,4-trimetil- hexanodiol-1,6 a solas o como mezclas arbitrarias de estos isomeros.
La preparacion de los aductos se efectua por lo general sin disolventes o mediando utilizacion de disolventes no proticos, pudiendo efectuarse la reaccion de una manera discontinua o continua. La reaccion se puede llevar a cabo a la temperatura ambiente, es decir a unas temperaturas situadas en el intervalo de 20 - 25 °C, pero preferiblemente se utilizan unas temperaturas mas altas, situadas en el intervalo de 30 - 150 °C, particularmente en el intervalo de 50 -150 °C. Para la aceleracion de la reaccion, se pueden emplear ventajosamente unos catalizadores conocidos en la qmmica de los uretanos, tales como unos carboxilatos de Sn, Bi, Zn y de otros metales, unas aminas terciarias tales como por ejemplo 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO), trietilamina, etc. La reaccion se lleva a cabo preferiblemente mediando exclusion de agua.
Los aductos son particularmente lfquidos a unas temperaturas situadas por encima de 0 °C. Se trata en tal caso de unos compuestos de bajo peso molecular que no cristalizan. Dependiendo de la estequiometria escogida de ambos partfcipes en la reaccion, el producto de reaccion puede contener todavfa unos grupos hidroxilo o isocianato libres. A causa de la forma preferida de realizacion, los aductos estan esencialmente libres de grupos hidroxilo. Los aductos, en una forma exenta de disolventes, tienen una viscosidad desde baja hasta mediana y son lfquidos a 0 °C. Con el fin de conseguir una mejor manejabilidad, los productos, sin embargo, pueden estar mezclados con unos disolventes que, como alcoholes, pueden ser tambien proticos. Los contenidos de cuerpos solidos de tales preparados son preferentemente > 80 % en peso y tienen en tal caso una viscosidad maxima de 500 mPas (DIN EN/ISO 3219 a 23 °C).
Los aductos a base de isocianatoalquil-trialcoxisilanos y dioles o polioles ramificados se utilizan de manera ventajosa como componentes reticulantes para barnices transparentes estables frente a los aranazos. En este contexto ellos son mezclados, para la optimizacion de la mecanica de los barnices, con unos agentes aglutinantes polimericos, que tambien pueden llevar grupos funcionales reticulables. La reactividad de los aductos de silanos no es suficiente para obtener una velocidad de endurecimiento a la temperatura ambiente, como es conocido p.ej. de los barnices 2K- PUR. Para el aumento de la velocidad de reticulacion se anaden por lo tanto preferiblemente unos catalizadores.
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Para esto se adecuan unos quelatos, unas sales o unas partfculas de metales o metales de transicion, por ejemplo sobre la base de compuestos complejos de titanio, aluminio, estano o zirconio, acidos sulfonicos, acido fosforico o acidos fosforosos y sus derivados, acidos carbox^licos con unos puntos de fusion situados por encima de 60 °C, carboxilatos de amonio cuaternarios o tambien unas combinaciones de los mencionados compuestos.
Los barnices que se han de emplear en el caso de la utilizacion conforme al invento pueden estar exentos de disolventes o contener disolventes, de manera particularmente preferida los barnices que se han de emplear no son acuosos. “No ser acuoso” en el sentido del presente invento significa un contenido de agua en el barniz de no mas que 1,0 % en peso, preferiblemente de no mas que 0,5 % en peso, referido al barniz. Particularmente en el caso de unas formulaciones de dos componentes, la pequena cantidad de agua que se ha mencionado con anterioridad se puede emplear para la aceleracion del endurecimiento. De manera particularmente preferida, el sistema de barniz empleado esta libre de agua.
Los barnices obtenibles mediante los aductos se pueden emplear particularmente para revestir madera, materiales sinteticos, vidrio o metales. De este modo se obtienen unos barnices altamente resistentes a los aranazos y que se reticulan ya a unas temperaturas situadas por debajo de 100 °C.
Por consiguiente, otro objeto del invento es la utilizacion de unos aductos procedentes de la reaccion de compuestos de la Formula (I)
OCN-(alquil)-Si(alcoxi)a (I)
con compuestos de la Formula (II)
HO-(R)-OH (II)
en las que alquil significa unas cadenas de alquileno lineales o ramificadas con 1-4 atomos de carbono, los alcoxi significan, al mismo tiempo o independientemente unos de otros, unos grupos metoxi, etoxi, propoxi o butoxi, y R significa un radical alquileno o cicloalquileno ramificado con no mas que 20, particularmente con 2 hasta 20, atomos de carbono, pudiendo R estar sustituido con hidroxi, como agentes de revestimiento o como componentes de agentes de revestimiento, particularmente para la produccion de barnices transparentes estables frente a los aranazos. De manera particularmente preferida, los aductos son lfquidos a unas temperaturas situadas por encima de 0 °C.
Los revestimientos obtenidos sobre la base de los agentes de revestimiento mencionados con anterioridad estan caracterizados por una alta estabilidad frente a una solicitacion mecanica, particularmente ellos tienen una alta estabilidad frente a los aranazos. Resulta sorprendente en tal caso el hecho de que los revestimientos obtenidos tienen al mismo tiempo una alta flexibilidad y un alto brillo.
Los agentes de revestimiento, que preferiblemente son endurecibles a unas temperaturas de 20 a 100 °C, contienen
A) Unos aductos de acuerdo con el presente invento procedentes de la reaccion de compuestos de la Formula (I)
OCN-(alquil)-Si(alcoxi)a (I)
con compuestos de la Formula (II)
HO-(R)-OH (II)
en las que alquil significa unas cadenas de alquileno lineales o ramificadas con 1-4 atomos de carbono, los alcoxi significan, al mismo tiempo o independientemente unos de otros, unos grupos metoxi, etoxi, propoxi o butoxi, y R significa un radical alquileno o cicloalquileno ramificado con no mas que 20, particularmente con 2 hasta 20, atomos de carbono, pudiendo R estar sustituido con hidroxi,
B) uno o varios componentes de agentes aglutinantes,
C) de 0,1 a 4 % en peso de por lo menos un catalizador,
D) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivas,
E) opcionalmente disolventes organicos.
La proporcion de los aductos como componente A) en el agente de revestimiento conforme al invento es particularmente de 30-90 % en peso, preferiblemente de 20 a 80 % en peso, referida al agente de revestimiento.
Por lo demas, el agente de revestimiento conforme al invento puede contener opcionalmente uno o varios componentes de agentes aglutinantes. Fundamentalmente, como componentes de agentes aglutinantes se adecuan todos los tipos de agentes aglutinantes que son conocidos por un experto, por ejemplo tambien unos agentes aglutinantes termoplasticos, es decir no reticulables, que usualmente tienen un peso molecular medio > 10.000 g/mol. Preferiblemente se emplean sin embargo unos agentes aglutinantes, que disponen de unos grupos funcionales reactivos con atomos de hidrogeno de caracter acido. Unos apropiados agentes aglutinantes del tipo mencionado poseen por ejemplo por lo menos uno, pero preferiblemente dos o mas, grupo(s) hidroxilo. Otros apropiados grupos funcionales del agente aglutinante son, por ejemplo, funcionalidades de trialcoxisilano.
Como agentes aglutinantes con grupos funcionales se emplean preferiblemente unos polfmeros que contienen grupos hidroxilo, en particular unos poliesteres, poliacrilatos, policarbonatos y poliuretanos que contienen grupos hidroxilo con un mdice de OH de 20 a 500 mg de KOH/g y una masa molecular media de 250 a 6.000 g/mol. Se emplean de manera especialmente preferida en el marco del presente invento unos poliesteres o poliacrilatos que
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contienen grupos hidroxilo con un mdice de OH de 20 a 150 mg KOH/g y un peso molecular medio de 500 a 6.000 g/mol como componentes de agentes aglutinantes.
El mdice de hidroxilo (OHZ) se determina de acuerdo con la norma DIN 53240-2.
En el caso de este procedimiento, la muestra se hace reaccionar con anlffdrido de acido acetico en presencia de
4-dimetilamino-piridina como catalizador, siendo acetilados los grupos hidroxilo. En este caso, por cada grupo hidroxilo resulta una molecula de acido acetico, mientras que la subsiguiente hidrolisis del anlffdrido de acido acetico en exceso suministra dos moleculas de acido acetico. El consumo de acido acetico se determina por valoracion a partir de la diferencia entre el valor principal y un valor a ciegas que se ha de determinar paralelamente. El peso molecular se determina mediante una cromatograffa de penetrabilidad en gel (GPC). La caracterizacion de las muestras se efectuo en tetrahidrofurano como eluyente de acuerdo con la norma DIN 55672-1.
Como copolfmeros (met)acfflicos que contienen grupos hidroxilo se pueden utilizar unas resinas con una composicion de monomeros como la que se describe p.ej. en el documento WO 93/15849 (desde pagina 8, lmea 25 hasta pagina 10, lmea 5), o tambien en el documento dE 195 29124. En tal caso el mdice de acidez del copolfmero (met)acfflico, que se ha de ajustar mediante una utilizacion proporcional de acido (met)acfflico como monomero, debeffa ser de 0 - 30, preferiblemente de 3 - 15 mg de KOH/g. El peso molecular medio numerico (determinado por cromatograffa de penetrabilidad en gel frente a un patron de poliestireno) del copolfmero (met)acfflico es preferiblemente de 2.000 - 20.000 g/mol, y la temperatura de transicion vftrea es preferiblemente de desde -40 °C hasta +60 °C. El mdice de hidroxilo, que se ha de ajustar mediante una utilizacion proporcional de (met)acrilatos de hidroxialquilo, de los copolfmeros (met)acfflicos que se han de utilizar conforme al invento, es preferiblemente de 70 - 250 mg de KOH/g, de manera especialmente preferida de 90 - 190 mg de KOH/g.
Unos poliester-polioles apropiados conformes al invento son unas resinas con una composicion de monomeros a base de acidos di- y policarboxflicos y di- y polioles, como se han descrito en Stoye/Freitag, Lackharze [resinas para barnices], editorial C. Hanser, 1996, pagina 49, o tambien en el documento WO 93/15849. Como poliester-polioles se pueden emplear tambien unos productos de reaccion de poliadicion de caprolactona con di- y trioles de bajo peso molecular, tales como los que son obtenibles bajo la denominacion CAPA (de Perstorp). El peso molecular medio numerico determinado por calculo es preferiblemente de 500 - 5.000 g/mol, de manera especialmente preferida de 800 - 3.000 g/mol, la funcionalidad media es preferiblemente de 2,0 - 4,0, preferiblemente de 2,0 - 3,5.
Como polioles que contienen grupos de uretano y de ester, que se han de utilizar conforme al invento, pasan a emplearse en principio tambien los que se han descrito en el documento EP 140 186. Preferiblemente se emplean unos polioles que contienen grupos de uretano y de ester, para cuya preparacion se utilizan HDI, IPDI, trimetilhexametilendiisocianato (TMDI) o (H12-MDI). El peso molecular medio numerico es preferiblemente de 500 - 2.000 g/mol, la funcionalidad media esta situada particularmente en el intervalo de 2,0 - 3,5.
Tambien unos agentes aglutinantes con funciones trialcoxisilano son apropiados para la utilizacion como componente B. Tales resinas se pueden obtener mediante una copolimerizacion de monomeros de acrilato o metacrilato con unos derivados de alquil-trialcoxisilanos que tienen funciones acfflicas o metacfflicas (p.ej. Dynasylan® MEMO de Evonik Industries Ag), tal como se han descrito por ejemplo en el documento WO 92/11328. Una via alternativa de smtesis consiste en la derivatizacion de polieteres, poliesteres, policarbonato-dioles o poliacrilatos que contienen grupos hidroxilo con un isocianatopropil-trialcoxisilano tal como se describe por ejemplo en el documento WO 2008/131715, en los Ejemplos 3 y 4.
Por supuesto que se pueden emplear tambien unas mezclas de los agentes aglutinantes descritos con anterioridad. Unos agentes aglutinantes preferidos son unos poliesteres y poliacrilatos que contienen grupos hidroxilo, a solas o en mezclas.
La proporcion de B) en el agente de revestimiento conforme al invento es de 10-80 % en peso, referida al agente de revestimiento, particularmente de 20 a 80 % en peso.
La relacion masica del componente A) al componente B) es preferiblemente de 3:7 hasta 7:3 en el agente de revestimiento conforme al invento.
Para la consecucion de una suficiente velocidad de endurecimiento en el caso de unas temperaturas de endurecimiento de menos que 100 °C, se emplean unos catalizadores C). Unos apropiados catalizadores son particularmente acidos de Lewis, quelatos, sales o parffculas de metales o metales de transicion, por ejemplo constituidos sobre la base de compuestos complejos de titanio, aluminio, estano o zirconio, acidos sulfonicos en forma libre o tambien neutralizada o convertida en aductos, tal como se han descrito por ejemplo en el documento DE 2356768, acido fosforico o acidos fosforosos y sus derivados (WO 2008/074491, pagina 18, lmeas 1 -17), unos acidos que hierven a altas temperaturas, carboxilatos de amonio cuaternarios o tambien unas combinaciones de los mencionados compuestos.
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Preferiblemente se emplean unos quelatos o unas sales de metales de transicion, unos acidos que hierven a altas temperaturas, carboxilatos de amonio cuaternarios o unas combinaciones de los mencionados compuestos.
Como componente C) se emplea un catalizador constituido a base de C1), por lo menos un acido carbox^lico organico con un punto de fusion situado por encima de 60 °C, y/o C2), por lo menos un carboxilato de tetraalquilamonio.
Unos apropiados acidos carboxflicos organicos con un punto de fusion situado por encima de 60 °C (a la presion normal) son unos compuestos no volatiles a la temperatura ambiente. Ejemplos de acidos carboxflicos que se pueden emplear ventajosamente son acido salidlico, acido benzoico, acido dtrico, acido isoftalico, acido ftalico, acido tereftalico y/o acido trimelftico. Preferiblemente, en el marco del presente invento se utilizan acido salidlico y acido benzoico.
Como catalizador C2) se emplea un carboxilato de tetraalquilamonio. Ejemplos de ellos son formiato de tetrametilamonio, acetato de tetrametilamonio, propionato de tetrametilamonio, butirato de tetrametilamonio, benzoato de tetrametilamonio, formiato de tetraetilamonio, acetato de tetraetilamonio, propionato de tetraetilamonio, butirato de tetraetilamonio, benzoato de tetraetilamonio, formiato de tetrapropilamonio, acetato de tetrapropilamonio, propionato de tetrapropilamonio, butirato de tetrapropilamonio, benzoato de tetrapropilamonio, formiato de tetrabutilamonio, acetato de tetrabutilamonio, propionato de tetrabutilamonio, butirato de tetrabutilamonio y/o benzoato de tetrabutilamonio. Los mencionados carboxilatos de tetraalquilamonio se pueden anadir a solas o en forma de mezclas. Preferiblemente, se emplean benzoato de tetraetilamonio y/o benzoato de tetrabutilamonio.
Los componentes catalizadores C) en los agentes de revestimiento conformes al invento pueden consistir solamente en las alternativas C1) o C2) mas arriba mencionadas, pero se pueden emplear tambien unas mezclas arbitrarias de los catalizadores C1) y C2).
Tales mezclas de C1) y C2) tienen particularmente una relacion de desde 9 : 1 hasta 1 : 9 (m/m).
El agente de revestimiento conforme al invento puede contener adicionalmente sustancias auxiliares y/o sustancias aditivas D) conocidas en la tecnologfa de los barnices, tales como agentes estabilizadores, agentes fotoprotectores, catalizadores, materiales de carga, pigmentos, agentes de igualacion o agentes auxiliares de reologfa, tales como p.ej. los denominados en ingles "sag control agents" (agentes de control del pandeo), microgeles o dioxido de silicio pirogeno, en unas tfpicas concentraciones. Caso de que sea necesario, en el componente D) de los agentes de revestimiento conformes al invento se pueden incluir tambien pigmentos cromaticos y/o de efecto inorganicos u organicos, usuales en la tecnologfa de los barnices.
El componente D) esta contenido en el agente de revestimiento conforme al invento, en el caso de agentes de revestimiento libres de pigmentos, es decir barnices transparentes, preferiblemente en unas proporciones de 0,5 hasta 8 % en peso, particularmente de 1 hasta 6 %, referidas al agente de revestimiento. En el caso de agentes de revestimiento que contienen pigmentos y/o materiales de carga, el contenido del componente D) puede ser de 5 a 80 % en peso, particularmente de 10 a 70 % en peso, referidas al agente de revestimiento.
Por lo demas, el agente de revestimiento conforme al invento puede contener unos disolventes organicos como componente E). Unos apropiados disolventes son p.ej. cetonas, esteres, alcoholes o compuestos aromaticos.
El componente E) esta contenido preferiblemente en el agente de revestimiento conforme al invento preferiblemente en unas proporciones de 20 hasta 60 % en peso, particularmente con 20 hasta 50 %, referidas al agente de revestimiento. La cantidad del componente E) se orienta hacia la viscosidad de aplicacion, que se ha de ajustar, del agente de revestimiento.
La suma de todas las proporciones de los componentes A) hasta E) establece un 100 % en peso. Preferiblemente los agentes de revestimiento conformes al invento se componen de los mencionados componentes A) hasta E).
La produccion de los agentes de revestimiento conformes al invento se efectua mediante una mezcladura de los componentes descritos con anterioridad. La mezcladura puede efectuarse en los aparatos mezcladores conocidos por un experto, por ejemplo en recipientes con sistema de agitacion, aparatos disolvedores, molinos de perlas, molinos de rodillos, etc., pero tambien de una manera continua mediante mezcladores estaticos.
Son objeto del presente invento asimismo unas composiciones de revestimiento de metales, particularmente para carrocenas de automoviles, motocicletas y bicicletas, piezas y partes de edificios y de aparatos domesticos, que contienen los aductos o argentes de revestimiento.
Unas composiciones de revestimiento para revestir vidrio, materiales sinteticos o madera, particularmente unos barnices transparentes, que contienen los agentes de revestimiento conformes al invento, son asimismo objeto del presente invento.
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Los agentes de revestimiento conformes al invento son apropiados tambien para el barnizado con multiples capas, p.ej. como un barniz transparente en el barnizado en serie de coches automoviles.
Tambien sin necesidad de explicaciones adicionales, se parte del hecho de que un experto puede aprovechar la descripcion anterior en una extension amplfsima. Las preferidas formas de realizacion y los Ejemplos se han de considerar solamente como una publicacion descriptiva, pero en ningun caso limitativa de algun modo. Seguidamente, el presente invento se explicara con mas detalle con ayuda de Ejemplos. Unas formas alternativas de realizacion del presente invento son obtenibles de una manera analoga
Ejemplos:
Siempre y cuando no se indique otra cosa distinta, los datos cuantitativos en tantos por ciento en los Ejemplos se refieren al peso.
Ejemplo 1: Preparacion de los aductos conformes al invento
27,4 g de una mezcla de isomeros (aproximadamente 50/50) constituida a base de 2,2,4- y 2,4,4-trimetilhexanodiol se disponen en un matraz de 3 bocas con una capacidad de 250 ml, se reunen mediando agitacion con 0,2 g de dilaurato de dibutil-estano (DBTDL). Bajo una corriente constante de nitrogeno, la mezcla se calienta a 60 °C en un bano de agua. A continuacion, se anaden gota a gota mediando agitacion 72,4 g de 3-isocianatopropiltrimetoxisilano de tal manera que la temperatura no suba por encima de 70 °C. Despues de una adicion completa, la mezcla de reaccion se agita durante 6 h a 60 °C. El contenido de NCO libre es entonces < 0,1 %. El producto es un lfquido transparente, de viscosidad mediana.
Las cantidades de las materias primas utilizadas en los otros ensayos se indican en la Tabla 1. En este contexto el Ejemplo 2 no es conforme al invento. El Ejemplo comparativo muestra, en el caso de la utilizacion de 1,12- dodecanodiol, una pronunciada tendencia a la cristalizacion.
Tabla 1: Recetas de los Ejemplos y datos caracteristicos fisico-quimicos de los productos
Ejemplo 1 (conforme al invento) Ejemplo 2 (no conforme al invento) Ejemplo 4 (conforme al invento)
IPMS : TMH-diol IPMS : 1,12- Dodecanodiol IPMS : NPG
Relacion de NCO : OH
1,0 : 1,0 1,0 : 1,0 1,0 : 1,0
Isocianatopropiltrimetoxisilano
72,4 g 67,6 g 80,1 g
TMH-diol
27,4 g - -
1,12-Dodecanodiol
- 32,4 g -
NPG
- - 19,7 g
DBTDL
0,2 g 0,2 g 0,2 g
Datos caracteristicos
Contenido de NCO DIN EN/ISO 11909
% < 0,1 < 0,1
Viscosidad a 23 °C DIN EN/ISO 3219
mPas 543 575
fndice cromatico DIN EN/ISO 6271
Hazen 54 12
Enturbiamiento DIN EN/ISO 7027
FNU 1,11 0,90
Observacion
Permanece lfquido a 5°C despues de un almacenamiento durante 4 semanas El aducto es una sustancia solida cristalina Permanece lfquido a 5°C despues de un almacenamiento durante 4 semanas
TMH-diol = 2,2,4- y 2,4,4-trimetilhexanodiol,
NPG = neopentilglcol (2,2-dimetilpropanodiol-1,3), DBTL= dilaurato de dibutilestano
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Ejemplo 2: Formulaciones de barnices de acuerdo con el presente invento
Formulacion de barniz
47,45 % en peso de Setalux 1767 (poliacrilato-poliol, de Nuplex Resins B.V., contenido de cuerpos solidos 65 % en Solvent Naphtha)
30,8 % en peso de un aducto de IPMS (segun los Ejemplos que aparecen en la Tabla 1)
0,3 % en peso de TEAB (benzoato de tetraetilamonio, catalizador, de Aldrich)
10.4 % en peso de acetato de butilo
10.4 % en peso de xileno
0,05 % en peso de TEGO® Glide 410 (copolfmero de polieter-polisiloxano, de Evonik Industries AG)
0,3 % en peso de Tinuvin® 292 (estabilizador HALS, de BASF S.E.)
0,3 % en peso de Tinuvin® 900 (absorbente de rayos UV, BASF S.E.)
Los barnices transparentes se producen mediante mezcladura de los componentes mencionados en un recipiente cerrado con sistema de agitacion a la temperatura ambiente.
Los barnices formulados poseen una viscosidad apta para inyectar (aproximadamente 20 segundos. DIN 4)). Ellos se aplican mediante una modalidad de aplicacion por inyeccion sobre chapas de acero fosfatadas (Gardobond 26S 60 OC, Fabricante: Chemetall, Alemania) y se endurecen o bien a la temperatura ambiente (TA) o durante 30 min a 60 °C en un horno con aire circulante. El espesor de capa de la pelfcula seca es de 30 - 40 pm.
Los revestimientos resultantes son muy brillantes en el caso de la utilizacion de los productos conformes al invento, estan libres de recubrimientos superficiales y son estables frente a los productos qmmicos y a los aranazos. En el caso del producto no conforme al invento del Ejemplo 2 despues del endurecimiento a la TA se obtiene una superficie mate mediante una formacion de recubrimientos. Los resultados obtenidos se recopilan en la Tabla 2.
Tabla 2: Propiedades de revestimientos
Diol de base
Dodecanodiol TMH-diol NPG
Endurecimiento
TA 30 min, 60°C TA 30 min, 60°C TA 30 min, 60°C
Embuticion (EN ISO 1520) [mm]
No ensayable, puesto que hay un recubrimiento cristalino junto a la superficie 3,5 7,5 7,0 6,5 6,0
Dureza de pendulo (Konig) [s]
n 1 d
31 10 13 8 11
n 2 d
49 18 34 87 109
n 7 d
87 66 97 106 127
Golpe de bola [In lbs] (DIN-EN-ISO 6272-1)
- 60 > 80 > 80 40 60
Ensayo MEK [ASTM D 4752] (Dobles carreras, peso apoyado 1 kg)
- > 150 > 150 > 150 > 150 > 150

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Unos agentes de revestimiento que contienen
    A) unos aductos conformes al presente invento procedentes de la reaccion de compuestos de la Formula (I)
    OCN-(alquil)-Si(alcoxi)a (I)
    5 con compuestos de la Formula (II)
    HO-(R)-OH (II)
    en las que alquilo significa unas cadenas de alquileno lineales o ramificadas con 1-4 atomos de carbono, los alcoxi significan, de manera simultanea o independientemente entre ellos, grupos metoxi, etoxi, propoxi o butoxi, y R significa un radical alquileno o cicloalquileno ramificado con no mas que 20 atomos de carbono, pudiendo R estar 10 sustituido con hidroxi,
    B) uno o varios componentes de agentes aglutinantes,
    C) de 0,1 a 4 % en peso, referido a todas las proporciones de los componentes A) hasta E), de por lo menos un catalizador, siendo el catalizador C1) por lo menos un acido carboxflico organico con un punto de fusion situado por encima de 60 °C y/o C2) por lo menos un carboxilato de tetraalquilamonio,
    15 D) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivas,
    E) opcionalmente disolventes organicos.
  2. 2. Unos agentes de revestimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizados por que ellos son endurecibles a unas temperaturas de 20 hasta 100 °C.
  3. 3. Unos agentes de revestimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizados por que como componente 20 B) se emplean poliesteres, polieteres, poliacrilatos, policarbonatos y poliuretanos que contienen grupos hidroxilo con
    un mdice de OH de 20 hasta 500 mg de KOH/g, determinado de acuerdo con la norma DIN 53240-2 y una masa molecular media de 250 hasta 6.000 g/mol.
  4. 4. Unos agentes de revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados por que el componente C2) se selecciona entre
    25 formiato de tetrametilamonio, acetato de tetrametilamonio, propionato de tetrametilamonio, butirato de tetrametilamonio, benzoato de tetrametilamonio, formiato de tetraetilamonio, acetato de tetraetilamonio, propionato de tetraetilamonio, butirato de tetraetilamonio, benzoato de tetraetilamonio, formiato de tetrapropilamonio, acetato de tetrapropilamonio, propionato de tetrapropilamonio, butirato de tetrapropilamonio, benzoato de tetrapropilamonio,
    30 formiato de tetrabutilamonio, acetato de tetrabutilamonio, propionato de tetrabutilamonio, butirato de tetrabutilamonio y/o benzoato de tetrabutilamonio.
  5. 5. Unas composiciones de revestimiento de metales y unas composiciones de revestimiento para revestir vidrio, materiales sinteticos o madera, que contienen agentes de revestimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4.
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