ES2646564T3

ES2646564T3 - Poliuretanoureas para revestimientos de madera

Info

Publication number: ES2646564T3
Application number: ES15194093.9T
Authority: ES
Inventors: Pantea Nazaran; Rolf Gertzmann; Juan Miguel García Martínez; María Almato Guiteras; Eva TEJADA
Original assignee: Covestro Deutschland AG
Current assignee: Covestro Deutschland AG
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2035-11-11
Also published as: CN105601879B; EP3020743A1; EP3020743B1; US20160137773A1; CN105601879A; US9650467B2

Abstract

Poliuretanourea hidrofilizada catiónicamente caracterizada porque se sintetiza a partir de a) al menos un poliisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático, b) polioles que tienen un peso molecular promedio en número Mn >= 400 y <= 6.000 g/mol y una funcionalidad de hidroxilo de >= 1,5 y <= 4, (i) que comprende al menos un poliol de poliéster b1), que tiene una estructura amorfa y que consiste en ácidos dicarboxílicos aromáticos y/o los correspondientes anhídridos carboxílicos, como componente ácido, siendo la fracción de ácidos dicarboxílicos aromáticos y/o sus anhídridos en el poliol de poliéster >= 35 % en peso, en base a la masa global del poliol de poliéster, y (ii) que comprende al menos un poliol b2), que consiste en ácidos dicarboxílicos alifáticos y/o los correspondientes anhídridos carboxílicos, como componente ácido, en la que la relación de peso entre el poliol de poliéster b1) y el poliol de poliéster b2) es de entre 2:1 y 1:3; c) al menos un componente de hidrofilización catiónica que tiene al menos un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato, y tiene al menos un grupo catiónico o potencialmente catiónico, d) al menos un compuesto con funcionalidad amino, alifático, que tiene al menos dos grupos amino reactivos con isocianato, e) opcionalmente, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar de >= 60 y <= 399 g/mol y f) opcionalmente, al menos un compuesto que tiene un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato.

Description

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DESCRIPCION

Poliuretanoureas para revestimientos de madera

La presente invencion se refiere a una poliuretanourea espedfica, y tambien a una dispersion acuosa que comprende la poliuretanourea y a una composicion de revestimiento que comprende la poliuretanourea o la correspondiente dispersion acuosa. Las materias objeto adicionales de la invencion son un procedimiento para sustratos de revestimiento que usan la composicion de revestimiento de la invencion, y el sustrato revestido obtenible en tal procedimiento.

En el revestimiento de sustratos, los aglutinantes acuosos, especialmente las dispersiones de poliuretanourea (PUR), se estan usando cada vez mas. Una caractenstica particular de las dispersiones de PUR con relacion a muchas otras clases de aglutinante acuoso es un alto nivel de resistencia a los productos qmmicos y al agua, una alta solidez mecanica y una alta resistencia a la traccion y elasticidad. Estos requisitos se cumplen en gran medida en las dispersiones de poliuretano-poliurea de la tecnica anterior. Gracias a los grupos hidrofilos, los sistemas identificados en la tecnica anterior pueden ser autoemulsionantes, que significa que estos pueden dispersarse en agua sin la ayuda de emulsionantes externos. A tal fin, los grupos de hidrofilia ionica o no ionica se incorporan en los armazones de polfmero de las poliuretanoureas.

Ademas, en el revestimiento de madera, se requiere que la composicion de revestimiento cumpla una serie de propiedades adicionales, tales como secado rapido, gran mejora de la estructura de madera, lijado eficaz y rapido, todas, sin embargo, con una dureza alta, resistencia al rayado y resistencia a sustancias de uso cotidiano que contengan aceites o grasas, tales como la crema de manos, por ejemplo. Como consecuencia, existe una demanda constante para que las composiciones de revestimiento para madera, basadas en aglutinantes acuosos, se mejoren con respecto a estas cualidades.

Por lo tanto, un objeto de la presente invencion fue proporcionar una poliuretanourea que fuera adecuada para la produccion de composiciones de revestimiento de madera basadas en dispersiones de PUR acuosas, que poseyera un secado inicial rapido y una dureza alta, junto con un lijado eficaz y resistencia a sustancias que contienen aceite o grasa de uso cotidiano, tales como la crema de manos, por ejemplo.

Este objeto se ha logrado, de acuerdo con la invencion, mediante una poliuretanourea hidrofilizada cationicamente que se sintetiza a partir de

a) al menos un poliisocianato alifatico, aralifatico y/o cicloalifatico,

b) polioles que tienen un peso molecular promedio en numero Mn > 400 y < 6.000 g/mol y una funcionalidad de hidroxilo de > 1,5 y < 4, que comprende al menos un poliol de poliester b1), que tiene una estructura amorfa y que comprende, como componente de smtesis, al menos un acido dicarboxflico aromatico y/o el correspondiente anddrido de acido carboxflico, siendo la fraccion de acidos dicarboxflicos aromaticos y/o sus anddridos en el poliol de poliester > 35 % en peso, basado en la masa global del poliol de poliester,

c) al menos un componente de hidrofilia cationica que tiene al menos un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato, y tiene al menos un grupo cationico o potencialmente cationico,

d) al menos un compuesto con funcionalidad amino, alifatico, que tiene al menos dos grupos amino reactivos con isocianato,

e) opcionalmente, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar de > 60 y < 399 g/mol y

f) opcionalmente, al menos un compuesto que tiene un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato.

Las composiciones de revestimiento de madera basadas en dispersiones acuosas de la poliuretanourea del punto de la invencion presentan secado rapido, alta dureza y tambien, a pesar de esto, lijado eficaz y resistencia a sustancias de uso cotidiano, tales como la crema de manos, por ejemplo.

De acuerdo con la invencion, una poliuretanourea hidrofilizada cationicamente es una poliuretanourea que tiene grupos cationicos o potencialmente cationicos unidos al armazon de polfmero. Los grupos potencialmente cationicos son aquellos que pueden convertirse en un grupo cationico mediante reaccion qdmica, especialmente mediante neutralizacion.

Las poliuretanoureas de la invencion tienen preferentemente un contenido de grupo cationico y/o potencialmente cationico de > 0,2 y < 5 miliequivalentes por g de polfmero, mas preferentemente de > 0,5 y > 2 miliequivalentes por g de polfmero y muy preferentemente de > 0,6 y < 1 miliequivalente por g de polfmero.

En una realizacion preferida de la invencion, la poliuretanourea no tiene grupos de hidrofilia no ionica.

Se entiende por grupos de hidrofilia no ionica aquellos que se introducen en la poliuretanourea mediante compuestos de hidrofilia no ionica que tienen grupos reactivos con isocianato. Los ejemplos de tales compuestos de hidrofilia no ionica son eteres de polioxialquileno que incluyen al menos un grupo hidroxilo o amino. Estos polieteres incluyen preferentemente una fraccion del 30% en peso al 100% en peso de unidades derivadas de oxido de etileno.

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Los compuestos de hidrofilia no ionica tambien incluyen, por ejemplo, los alcoholes de polieter de oxido de polialquileno monotndricos que tienen en promedio de 5 a 70, preferentemente de 7 a 55, unidades de oxido de etileno por molecula, del tipo disponible convencionalmente mediante alcoxilacion de moleculas iniciadoras adecuadas.

Los alcoholes de polieter de oxido de polialquileno son polieteres de oxido de polietileno puros o polieteres de oxido de polialquileno mezclados de al menos el 30 % molar, preferentemente de al menos el 40 % molar, cuyas unidades de oxido de alquileno consisten en unidades de oxido de etileno. Los compuestos no ionicos preferidos son polieteres de oxido de polialquileno mezclados monofuncionales que tienen al menos el 40 % molar de unidades de oxido de etileno y no mas del 60 % molar de unidades de oxido de propileno.

Las poliuretanoureas en el sentido de la invencion son compuestos polimericos que tienen al menos dos, preferentemente al menos un tres, unidades de repeticion que contienen grupo uretano

o

— N—^—O—

H

y tambien, ademas, unidades de repeticion que contienen grupo urea:

o

—N—^—N—

H H

En este caso, los grupos urea se forman preferentemente mediante la reaccion de prepolfmeros de poliuretano con funcionalidad de isocianato con compuestos que tienen grupos amino.

La poliuretanourea de la invencion tambien puede comprender componentes de smtesis adicionales, pero preferentemente se sintetiza exclusivamente a partir de los componentes a) a f) y mas exclusivamente a partir de componentes a) a e).

Para los fines de la presente invencion, los grupos que son reactivos hacia grupos isocianato son, en particular, grupos amino primario y secundario, grupos hidroxilo y/o grupos tiol.

El peso molecular promedio en numero, para los fines de la presente memoria descriptiva, se determina siempre mediante cromatograffa de permeacion en gel (GPC) en tetrahidrofurano a 23 °C. El procedimiento es, segun la DIN 55672-1: «Cromatograffa de permeacion en gel, Parte 1: tetrahidrofurano como eluyente» (SECurity GPC-System a traves de PSS Polymer Service, caudal de 1,0 ml/min; columnas: 2 * SDV de PSS lineales M, 8 * 300 mm, 5 pm; detector de RID). Las muestras de poliestireno de masa molar conocida se usan para la calibracion. El calculo del peso molecular promedio en numero tiene lugar con ayuda de soporte logico. Los puntos basales y los lfmites de evaluacion se especifican de acuerdo con la Parte 1 de la DIN 55672.

El componente a) comprende al menos un poliisocianato alifatico, aralifatico y/o cicloalifatico.

Los ejemplos de compuestos adecuados, como componente a), son diisocianato de 1,4-butileno, diisocianato de 1,5- pentametileno (PDI), diisocianato de 1,6-hexametileno (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de 2,2,4- y/o 2,4,4-trimetilhexametileno, los bis(4,4'-isocianatociclohexil)metanos isomericos o mezclas de los mismos con cualquier contenido de isomero deseado (H12-MDI), diisocianato de 1,4-ciclohexileno, diisocianato de 4- isocianatometil-1,8-octano (triisocianato de nonano), 1,3- y/o 1,4-bis(2-isocianatoprop-2-il)benceno (TMXDI), 1,3- bis(isocianatometil)benceno (XDI) y tambien 2,6-diisocianatohexanoatos de alquilo (diisocianatos de lisina) que tienen grupos alquilo C1-C8, y tambien mezclas de los mismos.

Ademas de los poliisocianatos mencionados anteriormente, tambien es posible hacer un uso complementario proporcional de diisocianatos o triisocianatos modificados que tienen una estructura de isocianurato, uretano, alofanato, biuret, iminooxadiazinediona y/o oxadiazinetriona.

Los compuestos en cuestion son preferentemente poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos del tipo mencionado anteriormente que tiene una funcionalidad de NCO promedia de > 2 y < 4, preferentemente de > 2 a 2,6 y mas preferentemente de > 2 y < 2,4.

Los preferidos para su uso, como componente a), son HDI, H12-MDI y/o IPDI.

Con preferencia particular, el componente a) comprende el > 90 % en peso, mas preferentemente del > 95 % en peso y especialmente y preferentemente del 100% en peso de IPDI, basado en la masa global del poliol del componente a).

La fraccion del componente a) en la poliuretanourea es preferentemente del > 5 y del < 75% en peso,, mas

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preferentemente del > 10 y del < 65 % en peso y muy preferentemente del > 20 y del < 55 % en peso, basado en el peso total de la poliuretanourea. Los componentes a) a f) anaden hasta el 100 % en peso.

El componente b) preferentemente tiene un peso molecular promedio en numero de > 600 y < 4.000 g/mol, mas preferentemente de > 800 y < 3.000 g/mol y/o una funcionalidad de OH promedia de > 1,8 y < 3 y mas preferentemente de > 1,9 y < 2,1.

Como componente b), ademas de los polioles de poliester b1), es posible, en particular, usar polioles de poliester, polioles de polieter, polioles de policarbonato, polioles de polieter-policarbonato y/o polioles de poliester- policarbonato. Preferentemente, los polioles de poliester se usan exclusivamente como componente b).

Los polioles de poliester son, por ejemplo, los policondensados convencionales de dioles y tambien, opcionalmente, trioles y tetroles de acido dicarboxflico y tambien, opcionalmente, acidos tricarboxflicos y tetracarboxflicos o acidos hidroxicarboxflicos o lactonas. En el lugar de los acidos policarboxflicos libres, tambien es posible usar los correspondientes anhndridos de acido policarboxflico o los correspondientes esteres de acido policarboxflico de alcoholes inferiores para preparar los poliesteres.

Los ejemplos de dioles adecuados para este fin son etilenglicol, butilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, polialquilenglicoles, tales como polietilenglicol, y tambien 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, butano-1,3-diol, butano- 1,4-diol, hexano-1,6-diol e isomeros, neopentilglicol o ester de neopentilglicol de acido hidroxipivalico. Ademas, tambien es posible que se usen polioles, tales como trimetilolpropano, glicerol, eritritol, pentaeritritol, trimetilolbenceno o trishidroxietil-isocianurato.

Los acidos dicarboxflicos, que pueden usarse, incluyen acido ftalico, acido isoftalico, acido tereftalico, acido tetrahidroftalico, acido hexahidroftalico, acido ciclohexanodicarbox^lico, acido ad^pico, acido azelaico, acido sebacico, acido glutarico, acido tetracloroftalico, acido maleico, acido fumarico, acido itaconico, acido malonico, acido suberico, acido 2-metilsuccmico, acido 3,3-dietilglutarico y/o acido 2,2-dimetilsuccmico. Los antndridos correspondientes son otra posible fuente de acido para su uso.

Cuando la funcionalidad promedia del poliol para la esterificacion es mayor que 2, tambien es posible usar adicionalmente acidos monocarboxflicos, tales como acido benzoico y acido hexanocarboxflico.

Los ejemplos de acidos hidroxicarboxflicos que pueden usarse como participates de reaccion en la preparacion de un poliol de poliester que tiene grupos hidroxilo terminales, incluyen acido hidroxicaproico, acido hidroxibutftico, acido hidroxidecanoico, acido hidroxiestearico y similares. Las lactonas adecuadas son caprolactona, butirolactona y homologos. Se prefiere la caprolactona.

La fraccion de componente b) en la poliuretanourea es preferentemente del > 5 y del < 70 % en peso, mas preferentemente del > 10 y del < 60 % en peso y muy preferentemente del > 20 y del < 50 % en peso, basado en el peso global de la poliuretanourea. Los componentes a) a f) anaden hasta el 100 % en peso.

El componente b) comprende al menos un poliol de poliester b1), que tiene una estructura amorfa y que comprende, como componente de smtesis, al menos un acido dicarboxflico aromatico y/o el correspondiente anhndrido de acido carboxflico, siendo la fraccion de acidos dicarboxflicos aromaticos y/o sus anhndridos en el poliol de poliester < del 35 % en peso, basado en la masa global del poliol de poliester.

Los polioles de poliester b1) preferentemente tienen un punto de transicion vftrea Tg, determinado por medio de DSC, de > -25 °C, mas preferentemente de > 0 °C y < 80 °C y muy preferentemente de > 10 °C y < 50 °C.

En el contexto de la invencion, la temperatura de transicion vftrea Tg se determina por medio de calorimetna de barrido dinamico (DSC) de acuerdo con la DIN EN 61006, Procedimiento A, usando un instrumento de DSC (calonmetro Pyris Diamond DSC a traves de Perkin-Elmer) que, para la determinacion de Tg, se calibra con indio y plomo. Se pesan 10 mg de la sustancia para analisis en un crisol de aluminio sellable, que se sella. Se realizan tres ciclos sucesivos inmediatos de calentamientos de -100 °C a +150 °C, de una velocidad de calentamiento de 20 K/min, con un enfriamiento posterior, de una velocidad de enfriamiento de 320 K/min, y la tercera curva de calentamiento se usa para la determinacion de los valores. La Tg se define como la temperatura a la altura media de una etapa de transicion vftrea.

Una estructura amorfa para los fines de la presente invencion significa que los polioles de poliester no forman ninguna fraccion cristalina en su estructura y, por lo tanto, las mediciones de DSC pueden revelar solo uno o mas puntos de transicion vftrea Tg para los polioles de poliester, pero no ningun punto de fusion o intervalo de fundicion.

En una realizacion preferida de la invencion, el componente b) comprende al menos un poliol de poliester b1) que comprende, como componente de smtesis, al menos un acido dicarboxflico aromatico y/o el correspondiente anhndrido de acido carboxflico. Los acidos dicarboxflicos aromaticos o anhndridos de acido carboxflico adecuados en este caso son, en particular, acido ftalico, acido isoftalico o acido tereftalico, los anhndridos correspondientes, y tambien las mezclas de los compuestos citados.

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La fraccion de acidos dicarbox^licos aromaticos y/o sus anhndridos en el poliol de poliester es preferentemente del > 45 % en peso y muy preferentemente del > 70 % en peso, basado en la masa global del poliol de poliester.

Las mezclas de acidos dicarboxflicos alifaticos y aromaticos y/o sus anhndridos pueden usarse como componente de acido para la preparacion, aunque preferentemente se usan exclusivamente, como componente de acido, anhndridos y/o acidos dicarbox^licos aromaticos, y no anhndridos y/o acidos carboxflicos alifaticos.

El poliol de poliester b1) es preferentemente obtenible a partir de componentes de acido y alcohol, usandose exclusivamente acidos dicarboxflicos aromaticos como componente de acido.

El poliol de poliester b1) comprende preferentemente, como componente de diol, etilenglicol, 1,4-butanodiol y/o 1,6- hexanodiol, mas preferentemente etilenglicol.

El poliol de poliester b1) preferentemente se sintetiza exclusivamente a partir de etilenglicol, 1,4-butanodiol y/o 1,6- hexanodiol y acido ftalico y/o anhndrido de acido ftalico.

En una realizacion particularmente preferida de la invencion, el componente b) comprende no solo el poliol de poliester b1), sino tambien un poliol de poliester b2) adicional.

El poliol de poliester b2) comprende preferentemente, como componente de smtesis, al menos un acido dicarboxflico alifatico y/o el correspondiente antndrido de acido carbox^lico. En este caso, se emplea con preferencia, como acido dicarboxflico alifatico, acido adfpico, opcionalmente en una mezcla con otros acidos dicarboxflicos alifaticos y/o anhndridos.

La fraccion de acidos dicarboxflicos alifaticos y/o sus anhndridos en el poliol de poliester b2) es preferentemente del > 40 % en peso, mas preferentemente del > 60 % en peso y muy preferentemente del > 70 % en peso, basado en la masa global del poliol de poliester b2).

Se da preferencia al uso exclusivamente de acidos dicarboxflicos alifaticos y/o anhndridos, y no acidos dicarboxflicos aromaticos y/o anhndridos, como componente de acido.

El poliol de poliester b2) comprende preferentemente, como componente de diol, dioles ramificados o dioles con sustitucion de heteroatomo dentro de la cadena principal, especialmente butilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, polialquilenglicoles, tales como polietilenglicol, y tambien 1,2-propanodiol y/o neopentilglicol, y muy preferentemente dietilenglicol.

El poliol de poliester b2) preferentemente se sintetiza exclusivamente a partir de dioles ramificados o dioles con sustitucion de heteroatomo dentro de la cadena principal, especialmente y preferentemente butilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, polialquilenglicoles, tales como polietilenglicol, y tambien 1,2-propanodiol y/o neopentilglicol, y a partir de acidos dicarboxflicos alifaticos y/o sus anhndridos, mas preferentemente a partir de dietilenglicol y acido adfpico.

Los polioles de poliester b2) usados tienen preferentemente una estructura amorfa.

Los polioles de poliester b2) preferentemente tienen un punto de transicion vftrea Tg, determinado por medio de DSC, de < 0 °C, mas preferentemente < -15 °C y muy preferentemente < -25 °C.

Los polioles de poliester b1) y b2) estan preferentemente en una relacion de peso b1:b2 de 3:1 a 1:4 y mas preferentemente de 2:1 a 1:3, y especialmente y preferentemente de 1:1 a 1:2,5. Una relacion de b1:b2 de 1:2 a 2:1 es particularmente preferida. En una realizacion particularmente preferida, el poliol de poliester b2) esta presente en exceso.

Muy preferentemente, el componente b) consiste en poliol de poliester b1) o en los polioles de poliester b1) y b2), especialmente y preferentemente en los polioles de poliester b1) y b2).

El componente b) consiste especialmente y preferentemente en un poliol de poliester b1) que comprende, como componente de acido, exclusivamente acidos dicarboxflicos aromaticos y/o los correspondientes anhndridos, y en un poliol de poliester b2) que comprende, como componente de acido, acidos dicarboxflicos alifaticos y/o los correspondientes anhndridos.

El componente c) comprende al menos un componente de hidrofilia cationica que tiene al menos un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato, y tiene al menos un grupo cationico o potencialmente cationico.

El componente c) tiene preferentemente al menos un grupo amino terciario y/o un grupo amonio. Los ejemplos de compuestos adecuados como componente c) son tris(hidroxialquil)aminas, N,N'-bis(hidroxialquil)alquilaminas, N- hidroxialquil-dialquilaminas, tris(aminoalquil)aminas, N,N'-bis(aminoalquil)alquilaminas, N-aminoalquildialquilaminas, y tambien mezclas de los mismos. Los radicales alquilo, en este caso, tienen preferentemente de 2 a 6 atomos de carbono.

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Las preferidas para su uso, como componente c), son las N,N'-bis(hidroxialquil)alquilaminas. Con particular preferencia, estas se seleccionan entre N-metildietanolamina, N-etildietanolamina, N-propildietanolamina, N- metildipropanlamina, N-etildiproopanolamina, N-propildipropanolamina, y especialmente y preferentemente, el componente c) es N-metildietanolamina.

Los grupos amino terciario presentes pueden neutralizarse parcialmente o completamente mediante la adicion de acidos durante o despues de la preparacion de la poliuretanourea. Los acidos usados en ese caso son preferentemente acido fosforico, acido sulfurico, acidos halogenados y/o acidos organicos, tales como acido lactico, acido formico y/o acido acetico, mas preferentemente acidos organicos y muy preferentemente acido acetico.

La fraccion de componente c) en la poliuretanourea es preferentemente del >1 y del < 25 % en peso, mas preferentemente del > 2 y del < 20 % en peso y muy preferentemente del > 5 y del < 15 % en peso, basado en el peso total de la poliuretanourea. Los componentes a) a f) anaden hasta el 100 % en peso.

El componente d) comprende al menos un compuesto con funcionalidad de amino, alifatico, que tiene al menos dos grupos amino reactivos con isocianato.

Los compuestos del componente d) no tienen preferentemente ningun grupo de hidrofilia, en particular, ningun grupo ionico y/o potencialmente ionico.

Los componentes adecuados, como componente d), son, en particular, aminas di- o trifuncionales primarias y/o secundarias, preferentemente aminas difuncionales primarias y/o secundarias.

Puesto que el componente d) tiene dos o mas grupos amino reactivos con isocianato, este sirve preferentemente como un prolongador de cadena con el fin de producir pesos moleculares mas altos.

Los ejemplos de diaminas y triaminas adecuadas son 1,2-etanodiamina, 1,6-hexametilendiamina, 1-amino-3,3,5- trimetil-5-aminometilciclohexano (isoforonadiamina, IPDA), piperazina, 1,4-diaminociclohexano, bis(4- aminociclohexil)metano y dietilentriaminas.

Los preferidos para su uso, como componente d), son 1,2-etanodiamina, 1-amino-3,3,5-trimetil-5-aminometil- ciclohexano (IPDA) y/o dietilentriamina.

Con preferencia particular, el componente d) comprende el > 90 % en peso, mas preferentemente el > 95 % en peso y especialmente y preferentemente el 100 % en peso de IPDA, basado en la masa global del componente d).

La fraccion de componente d) en la poliuretanourea es preferentemente del > 0,5 y del < 20 % en peso, mas preferentemente del > 1 y del < 15 % en peso y muy preferentemente del > 2 y del < 12 % en peso, basado en el peso global de la poliuretanourea. Los componentes a) a f) anaden hasta el 100 % en peso.

La poliuretanourea se sintetiza adicionalmente y opcionalmente a partir del componente e), uno o mas alcoholes que tienen al menos dos grupos hidroxilo y tienen una masa molar de > 60 y < 399 g/mol. Por ejemplo, pueden usarse los polioles del intervalo de masa molar citado con hasta 20 atomos de carbono, tales como etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4 butanodiol, 1,3-butilenglicol, ciclohexanodiol, 1,4- ciclohexanodimetanol, 1,6-hexanediol, neopentilglicol, dihidroxietil eter de hidroquinona, bisfenol A (2,2-bis(4- hidroxifenil)propano), bisfenol A hidrogenado, (2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano), trimetilolpropano, glicerol, pentaeritritol, y tambien mezclas de los mismos.

En una realizacion preferida de la invencion, se usa el componente e).

Los compuestos del componente e) no tienen preferentemente ningun grupo de hidrofilia ionica o no ionica.

La fraccion de componente e) en la poliuretanourea es preferentemente del > 0 y del < 10% en peso, mas preferentemente del > 0,5 y del < 6 % en peso y muy preferentemente del > 1 y del < 4 % en peso, basado en el peso global de la poliuretanourea. Los componentes a) a f) anaden hasta el 100 % en peso.

Ademas, la poliuretanourea puede sintetizarse a partir del componente f), uno o mas compuestos que tienen un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato, mas particularmente compuestos que tienen un grupo amino o hidroxilo. Los ejemplos de compuestos adecuados del componente f) son metilamina, etilamina, propilamina, butilamina, octilamina, laurilamina, estearilamina, isononiloxipropilamina, dimetilamina, dietilamina, dietilamina, dibutilamina, N-metilaminopropilamina, dietil(metil)aminopropilamina, morfolina, piperidina, metanol, etanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, monobutil eter de etilenglicol, monometil eter de dietilenglicol, monobutil eter de dietilenglicol, monometil eter de propilenglicol, monometil eter de dipropilenglicol, monometil eter de tripropilenglicol, monopropil eter de dipropilenglicol, monobutil eter de propilenglicol, monobutil eter de dipropilenglicol, monobutil eter de tripropilenglicol, 2-etilhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol, 1-hexadecanol.

Los compuestos del componente f) no tienen preferentemente ningun grupo de hidrofilia ionica o no ionica.

La fraccion de componente f) en la poliuretanourea es preferentemente del > 0 y del < 10% en peso, mas

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preferentemente del > 0 y del < 3 % en peso y muy preferentemente 0, basado en el peso global de la poliuretanourea. Los componentes a) a f) anaden hasta el 100 % en peso.

En una realizacion preferida de la invencion, el componente a) es IPDI o el componente d) es IPDA, o el componente

a) es IPDI y el componente d) es IPDA.

Con preferencia adicional, la poliuretanourea se sintetiza a partir del > 10 y del < 65 % en peso del componente a), del > 5 y del < 70 % en peso del componente b), del > 2 y del < 20 % en peso del componente c), del > 1 y del < 15 % en peso del componente d), del > 0,5 y del < 6 % en peso del componente e) y del > 0 y del < 10 % en peso del componente f), basado en cada caso en la masa global de la poliuretanourea, con los componentes a) a f) que anaden hasta el 100 % en peso.

En una realizacion preferida de la invencion, la poliuretanourea usada de acuerdo con la invencion se sintetiza a partir de

a) al menos un poliisocianato alifatico, aralifatico y/o cicloalifatico que se selecciona entre HDI, H12-MDI y/o IPDI,

b) uno o mas polioles que tienen un peso molecular promedio en numero Mn > 400 y < 6.000 g/mol y una funcionalidad de hidroxilo de > 1,5 y < 4, en los que el componente b) comprende al menos un poliol de poliester

b) que tiene una estructura amorfa y es obtenible a partir de componentes de alcohol y acido, usandose exclusivamente acidos dicarboxflicos aromaticos, como componente de acido, y un poliol de poliester b2) que comprende, como componente de acido, acidos dicarboxflicos alifaticos o los correspondientes anhndridos,

c) al menos un componente de hidrofilia cationica que tiene al menos un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato, y tiene al menos un grupo amino terciario y/o un grupo amonio,

d) al menos una diamina primaria o secundaria alifatica que tiene dos grupos amino reactivos con isocianato y ningun grupo ionico y/o potencialmente ionico,

e) al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar de > 60 y < 399 g/mol y

Con preferencia adicional, la poliuretanourea de esta realizacion se sintetiza a partir del > 10 y del < 65 % en peso del componente a), del > 5 y del < 70 % en peso del componente b), del > 2 y del < 20 % en peso del componente c), del > 1 y del < 15 % en peso del componente d), del > 0,5 y del < 6 % en peso del componente e) y del > 0 y del < 10% en peso del componente f), basado en cada caso en la masa global de la poliuretanourea, con los componentes a) a f) que anaden hasta el 100 % en peso.

Con preferencia mas particular, la poliuretanourea se sintetiza exclusivamente a partir de los componentes a) a f).

En una realizacion particularmente preferida de la invencion, la poliuretanourea usada de acuerdo con la invencion se sintetiza a partir de

a) al menos un poliisocianato alifatico, aralifatico y/o cicloalifatico, comprendiendo el componente a) el > 95 % de IPDI,

b) poliol de poliester b1) que tiene una estructura amorfa y es obtenible a partir de componentes de alcohol y acido, usandose exclusivamente acidos dicarboxflicos aromaticos, como componente de acido, y poliol de poliester b2) que comprende, como componente de acido, acidos dicarboxflicos alifaticos o los correspondientes anhndridos, teniendo los polioles de poliester un peso molecular promedio en numero Mn > 400 y < 6.000 g/mol y una funcionalidad de hidroxilo de > 1,5 y < 4,

c) al menos un componente de hidrofilia cationica que se selecciona entre N,N'-bis(hidroxialquil)alquilaminas,

d) al menos un compuesto con funcionalidad de amino, alifatico, que tiene al menos dos grupos amino reactivos con isocianato, comprendiendo el componente a) el > 95 % en peso de IPDA,

f) opcionalmente, al menos un compuesto que tiene un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato, y que no comprende ningun grupo de hidrofilia ionica o no ionica.

Con preferencia adicional, la poliuretanourea de la realizacion anterior se sintetiza a partir del > 10 y del < 65 % en peso del componente a), del > 5 y del < 70 % en peso del componente b), del > 2 y del < 20 % en peso del componente c), del > 1 y del < 15 % en peso del componente d), del > 0,5 y del < 6 % en peso del componente e) y del > 0 y del < 10 % en peso del componente f), basado en cada caso en la masa global de la poliuretanourea, con los componentes a) a f) que anaden hasta el 100 % en peso.

La poliuretanourea tiene ventajosamente un peso molecular promedio en numero Mn > 3.000 y < 50.000 g/mol, particularmente y ventajosamente > 5.000 y < 30.000 g/mol.

Para la preparacion de las poliuretanoureas, preferentemente se introducen inicialmente, en su totalidad o en parte, los componentes a), b) y c) y tambien, opcionalmente, e) y f), para la preparacion de un prepolfmero terminado en NCO, opcionalmente diluidos con un disolvente que es inerte hacia grupos isocianato, y calentados a temperaturas en el intervalo de 50 a 120 °C. La preparacion de los prepolfmeros se produce preferentemente en una etapa, pero

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tambien puede producirse por etapas.

Los disolventes adecuados son disolventes con funcionalidad de ceto, alifaticos habituales, tales como acetona, 2- butanona, que pueden anadirse no solo al principio de la preparacion, sino tambien, opcionalmente, mas tarde por partes. Se prefieren acetona y 2-butanona, se prefiere particularmente acetona. La adicion de otros disolventes sin grupos reactivos con isocianato tambien es posible, dandose preferencia al uso de disolventes que son miscibles en agua.

La reaccion de adicion de isocianato puede acelerarse usando los catalizadores que se conocen en la qmmica de poliuretano. Sin embargo, en una variante preferida, la operacion se produce sin la adicion de catalizadores de uretanizacion.

En la preparacion de los prepolfmeros terminados en NCO a partir de los componentes a), b) y c) y tambien, opcionalmente, e) y f), la relacion de cantidad de sustancia de los grupos isocianato respecto a los grupos reactivos con isocianato es generalmente de > 1,05 y < 2,5, preferentemente de > 1,15 y < 1,95, mas preferentemente de > 1,2 y < 1,7.

En una etapa posterior, el prepolfmero terminado en NCO obtenido en la primera etapa preferentemente se hace reaccionar despues, en su totalidad o en parte, con el componente d) y tambien, opcionalmente, con los componentes c), e) y f). Con preferencia, no se usa el componente c); con preferencia particular, la reaccion se produce solo con el componente d). Esta reaccion se denomina generalmente prolongacion de cadena, o terminacion de cadena en el caso del componente f). La reaccion puede producirse en una etapa o por etapas.

En este caso, preferentemente, el prepolfmero terminado en NCO se introduce inicialmente y los componentes d) y tambien, opcionalmente, c), e) y f) se dosifican. Los componentes d) y, opcionalmente, c), e) y f) tambien pueden anadirse por etapas en una pluralidad de etapas, mas particularmente en dos etapas. Los componentes d) y tambien, opcionalmente, c), e) y f) pueden usarse en agua o disolventes organicos.

Los componentes d) y tambien, opcionalmente, c), e) y f) se anaden preferentemente a temperaturas de 10 a 100 °C, preferentemente de 25 a 60 °C.

El grado de prolongacion de cadena, es decir, la relacion molar de grupos reactivos con NCO de los componentes d) y tambien, opcionalmente, c), e) y f) que se usan para la prolongacion de cadena y terminacion de cadena, respecto a grupos nCo libres del prepolfmero, es generalmente del > 25 y del < 150 %, preferentemente del > 50 y del < 120 %, mas preferentemente del > 40 y del < 100 %.

Cuando el componente c) contiene grupos potencialmente cationicos, estos grupos pueden convertirse completamente o parcialmente en grupos cationicos mediante neutralizacion, preferentemente con uno de los acidos mencionados anteriormente.

La cantidad de sustancia del acido esta preferentemente entre el 50 y 125 % molar, mas preferentemente entre el 70 y el 100 % molar, de la cantidad de sustancia de los grupos a neutralizar. La neutralizacion puede producirse antes, durante o despues de la reaccion del prepolfmero terminado en NCO.

La poliuretanourea es obtenible preferentemente mediante la reaccion de los componentes a), b), c) y, opcionalmente, e) y f) para dar un prepolfmero terminado en isocianato, la reaccion posterior del prepolfmero con el componente d) y, opcionalmente, con los componentes e) y f) y, si el componente c) comprende un grupo potencialmente cationico, la neutralizacion de la poliuretanourea mediante un acido antes, durante o despues de la reaccion del prepolfmero terminado en isocianato con el componente d) y, opcionalmente, los componentes e) y f).

Una materia objeto adicional de la invencion son las dispersiones acuosas que comprenden la poliuretanourea de la invencion.

La dispersion de la poliuretanourea en agua puede producirse antes, durante o despues de la reaccion del prepolfmero terminado en NCO. La dispersion puede producirse durante o despues de la neutralizacion. La neutralizacion tambien puede producirse simultaneamente con la dispersion, con el agua dispersante que ya contiene el agente neutralizante.

La dispersion se produce preferentemente despues de la reaccion del prepolfmero terminado en NCO. A tal fin, el polfmero de poliuretano disuelto y de cadena prolongada se introduce en el agua dispersante, opcionalmente, con cizalla vigorosa, tal como agitacion vigorosa, por ejemplo, o bien, por el contrario, el agua dispersante se agita en las soluciones de polfmero de poliuretano de cadena prolongada. Preferentemente, el agua se anade al polfmero de poliuretano disuelto y de cadena prolongada.

Para la preparacion de la dispersion de poliuretano, es posible usar todos los procedimientos conocidos a partir de la tecnica anterior, tales como procedimientos de mezclado de prepolfmero, procedimientos de acetona o procedimientos de dispersion en estado fundido, por ejemplo. Preferentemente se emplea el procedimiento de acetona.

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El disolvente que ya esta presente en las dispersiones, despues de la etapa de dispersion, se retira despues habitualmente mediante destilacion. En realidad, tambien es posible la retirada en el transcurso de la dispersion.

La cantidad residual de disolventes organicos en las dispersiones de poliuretanourea preparadas de este modo es preferentemente del 0 al 10 % en peso, mas preferentemente del 0 al 3 % en peso, basado en la dispersion global.

La fraccion de solidos de la poliuretanourea en la dispersion de poliuretanourea de la invencion es preferentemente del > 10 y del < 80 % en peso, mas preferentemente del > 15 y del < 60 % en peso y muy preferentemente del > 20 y del < 50 % en peso, basado en el peso global de la dispersion de poliuretanourea.

La dispersion de poliuretanourea tiene preferentemente una viscosidad de > 10 y < 10.000 mPas, mas preferentemente tiene una viscosidad de 50 y < 1.500 mPas, determinada por medio de viscosimetna rotacional de acuerdo con la DIN 53019 a 23 °C.

Las dispersiones de poliuretanourea de la invencion pueden comprender antioxidantes y/o estabilizantes de luz y/u otros auxiliares y adyuvantes, tales como, por ejemplo, emulsionantes, desespumantes, espesantes. Finalmente, tambien pueden estar presentes cargas, plastificantes, pigmentos, soles de negro de carbono y soles de sflice, aluminio, arcilla y dispersiones de amianto, agentes de control de flujo o agentes tixotropicos. Dependiendo del patron deseado de propiedades y del uso previsto de las dispersiones de PUR de la invencion, puede haber hasta el 70 % de tales cargas, basado en la materia seca global, en el producto final.

Tambien son una materia objeto de la presente invencion las composiciones de revestimiento que comprenden la poliuretanourea de la invencion o la dispersion de poliuretanourea acuosa de la invencion.

Para el fin de las dispersiones de PUR de la invencion, como materiales de revestimiento, estas se emplean solas o en combinacion con otros aglutinantes acuosos. Tales aglutinantes acuosos pueden estar compuestos, por ejemplo, por poliester, poliacrilato, poliepoxido o polfmeros de poliuretano. La combinacion con aglutinantes curables por radiacion, como se describe en el documento EP-A-0 753 531, por ejemplo, tambien es posible. Tambien es posible que las dispersiones de PUR de la invencion se usen con otras dispersiones de PUR cationicas o no ionicas.

Un materia objeto adicional de la invencion tambien es un procedimiento para el revestimiento de sustratos, caracterizado porque una composicion de revestimiento de la invencion se aplica a un sustrato. Asimismo, las materias objeto de la invencion son los sustratos revestidos obtenibles mediante el procedimiento de la invencion.

Los sustratos adecuados son, por ejemplo, productos textiles tejidos o no tejidos, cuero, papel, fibra dura, paja, materiales similares a papel, madera, vidrio, plasticos de cualquiera de una amplia diversidad de tipos, ceramica, piedra, hormigon, betun, porcelana, metales o fibras de vidrio o de carbono.

Los sustratos se seleccionan preferentemente entre metal, tal como, por ejemplo, acero, acero galvanizado o aluminio, madera, tal como, por ejemplo, roble, haya, arce o caoba, o paneles de MDF (paneles de tablero de fibra de densidad media), sustratos basados en melamina o plexiglas (PMMA, polimetil metacrilato); especialmente se prefieren la madera o los paneles de MDF.

El sustrato puede revestirse por ejemplo, mediante pulverizacion, cepillado, inmersion, revestimiento en flujo, o uso de rodillos y racletas.

El sustrato no se somete a tratamiento preferentemente antes de que se aplica el revestimiento.

Despues de la aplicacion de la composicion de revestimiento al sustrato, puede producirse el secado a las temperaturas, habitual para los sistemas de revestimiento de 1-componente, de 20 °C a 100 °C, preferentemente de 20 °C a 70 °C.

Los revestimiento obtenidos tienen preferentemente una dureza de > 105 s (dureza de pendulo de Konig, determinada sobre vidrio, tal como se especifica en el aparato de Ejemplos), mas preferentemente de > 110 s, y son resistentes a los productos qmmicos y sustancias de uso cotidiano, tales como la crema de manos, por ejemplo, lo que significa que la exposicion a estas sustancias no da como resultado una descoloracion del revestimiento o grietas en el revestimiento. La resistencia se somete a ensayo en este caso mediante el procedimiento especificado en el apartado de Ejemplos.

Las composiciones de revestimiento de la invencion presentan preferentemente un secado oxidativo muy rapido. Ademas, los revestimientos obtenidos tienen preferentemente un lijado bueno.

En un primer artfculo, la presente invencion se refiere a una poliuretanourea hidrofilizada cationicamente caracterizada porque se sintetiza a partir de

a) al menos un poliisocianato alifatico, aralifatico y/o cicloalifatico,

b) polioles que tienen un peso molecular promedio en numero Mn > 400 y < 6.000 g/mol y una funcionalidad de hidroxilo de > 1,5 y < 4, que comprende al menos un poliol de poliester b1), que tiene una estructura amorfa y que comprende, como componente de smtesis, al menos un acido dicarboxflico aromatico y/o el correspondiente anhfdrido de acido carboxflico, siendo la fraccion de acidos dicarboxflicos aromaticos y/o sus anhfdridos en el

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poliol de poliester > 35 % en peso, basado en la masa global del poliol de poliester,

g) opcionalmente, al menos un compuesto que tiene un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato.

En un segundo artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun el artfculo 1, caracterizada porque el poliol de poliester b1) es obtenible a partir de componentes de acido y alcohol, usandose exclusivamente acidos dicarboxflicos aromaticos, como componente de acido.

En un tercer artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun el artfculo 1 o 2, caracterizada porque el poliol de poliester b1) tiene una Tg de > -25 °C, determinada por medio de calorimetna de barrido dinamico DSC (dynamic scanning calorimetry) de acuerdo con la DIN EN 61006, Procedimiento A.

En un cuarto artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 3, caracterizada porque el componente b) comprende no solo el poliol de poliester b1), sino tambien un poliol de poliester b2) adicional que comprende preferentemente, como componente de smtesis, al menos un acido dicarboxflico alifatico y/o el correspondiente anhfdrido de acido carboxflico.

En un quinto artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun el artfculo 4, caracterizada porque el componente b) consiste en un poliol de poliester b1), que comprende, como componente de acido, exclusivamente acidos dicarboxflicos aromaticos y/o los correspondientes anhfdridos, y en un poliol de poliester b2) que comprende, como componente de acido, acidos dicarboxflicos alifaticos y/o los correspondientes anhfdridos.

En un sexto artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 5, caracterizada porque tiene un contenido de grupo cationico y/o potencialmente cationico de > 0,2 y < 5 miliequivalentes por g de polfmero.

En un septimo artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 6, caracterizada porque el componente a) comprende > 95 % en peso de diisocianato de isoforona IPDI, basado en la masa global del poliol del componente a).

En un octavo artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 7, caracterizada porque el componente d) comprende > 95 % en peso de isoforonadiamina IPDA, basado en la masa global del componente d).

En un noveno artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 8, caracterizada porque la poliuretanourea no tiene ningun grupo de hidrofilia no ionica.

En un decimo artfculo, la presente invencion se refiere a la poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 9, caracterizada porque la poliuretanourea es obtenible mediante la reaccion de los componentes a), b), c) y, opcionalmente, e) para dar un prepolfmero terminado en isocianato, la reaccion posterior del prepolfmero con el componente d) y, opcionalmente, los componentes e) y f) y, si el componente c) comprende un grupo potencialmente cationico, la neutralizacion de este grupo mediante un acido antes, durante o despues de la reaccion del prepolfmero terminado en isocianato con el componente d) y, opcionalmente, los componentes e) y f).

En un undecimo artfculo, la presente invencion se refiere a una dispersion acuosa que comprende una poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 10.

En un duodecimo artfculo, la presente invencion se refiere a una composicion de revestimiento que comprende una poliuretanourea segun cualquiera de los artfculos 1 a 10 o una dispersion acuosa segun el artfculo 11.

En un decimotercer artfculo, la presente invencion se refiere a un procedimiento para el revestimiento de sustratos, caracterizado porque una composicion de revestimiento segun el artfculo 12 se aplica a un sustrato.

En un decimocuarto artfculo, la presente invencion se refiere al procedimiento segun el artfculo 13, caracterizado porque el sustrato es madera o un panel de MDF (tablero de fibra de densidad media).

En un decimoquinto artfculo, la presente invencion se refiere a un sustrato revestido obtenible mediante un procedimiento segun el artfculo 13 o 14.

La presente invencion se elucida usando ejemplos, que no deben entenderse como imponentes de ninguna restriccion. Todas las cifras, proporciones y porcentajes de cantidades se basan, a menos que se especifique lo contrario, en el peso y la cantidad total o en el peso total de las composiciones.

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Ejemplos:

A menos que se identifique lo contrario, todos los porcentajes se basan en el peso.

A menos que se indique otra cosa, todas las mediciones analfticas se basan en temperaturas de 23 °C.

El contenido de solidos (fraccion no volatil) se determino segun la DIN-EN ISO 3251.

El contenido de NCO, a menos que se indique expresamente lo contrario, se determino volumetricamente de acuerdo con la DIN-EN ISO 11909.

La comprobacion de los grupos de NCO libres se llevo a cabo por medio de espectroscopfa IR (banda a 2.260 cm'1).

Las viscosidades indicadas se determinaron por medio de viscosidad rotacional segun la DIN 53019 a 23 °C usando un viscosfmetro rotacional a traves de Anton Paar Germany GmbH, Ostfildern, DE.

El peso molecular promedio en numero se determino mediante cromatograffa de permeacion en gel (GPC) en tetrahidrofurano a 23 °C. El procedimiento, en este caso, es el de la DIN 55672-1: «Cromatograffa de permeacion en gel, Parte 1: tetrahidrofurano como eluyente» (SECurity GPC-System a traves de PSS Polymer Service, caudal de 1,0 ml/min; columnas: 2 * SDV de PSS lineales M, 8 * 300 mm, 5 pm; detector de RID). Las muestras de poliestireno de masa molar conocida se usan en este caso para la calibracion. El calculo del peso molecular promedio en numero tiene lugar con ayuda de soporte logico. Los puntos basales y los ftmites de evaluacion se especifican de acuerdo con la Parte 1 de la DIN 55672.

La temperatura de transicion vftrea Tg y los puntos de fundicion se determinaron por medio de calorimetna de barrido dinamico (DSC) de acuerdo con la DIN EN 61006, Procedimiento A, usando un instrumento de DSC (calonmetro Pyris Diamond DSC a traves de Perkin-Elmer) que, para la determinacion de Tg, se calibra con indio y plomo. Se pesan 10 mg de la sustancia para analisis en un crisol de aluminio sellable, que se sella. Se realizan tres ciclos sucesivos inmediatos de calentamientos de -100 °C a +150 °C, de una velocidad de calentamiento de 20 K/min, con un enfriamiento posterior, de una velocidad de enfriamiento de 320 K/min, y la tercera curva de calentamiento se usa para la determinacion de los valores. La Tg se define como la temperatura a la altura media de una etapa de transicion vftrea. Se considera que el maximo de un pico de fundicion constituye un punto de fundicion.

Sustancias usadas y abreviaturas:

Poliol de poliester 1: Poliol de poliester 2: Poliol de poliester 3: Poliol de poliester 4: Poliol de poliester P5: Poliol de poliester P6:

Poliol de poliester de etilenglicol y antudrido de acido ftalico, Mn = 2.000 g/mol, Tg = 21,5 °C, estructura amorfa

Poliol de poliester de dietilenglicol y acido adfpico, Mn = 2.700 g/mol, Tg = -52,5 °C, estructura amorfa

Poliol de poliester de 1,6-hexanodiol y antudrido de acido ftalico, Mn = 2.100 g/mol, Tg = -21,5 °C, estructura amorfa

Poliol de poliester de hexanodiol y acido adfpico, Mn = 2.250 g/mol, punto de fundicion = 60,4 °C, estructura cristalina

Poliol de poliester de antudrido de acido ftalico y acido adfpico, (en una relacion de peso de 1:1), dietilen glicol y 1,6-hexanodiol, Mn = 2.500 g/mol

Poliol de poliester de antudrido de acido ftalico y acido adfpico, (en una relacion de peso de 3:1), dietilen glicol y 1,6-hexanodiol, Mn = 2.300 g/mol BYK 028, BYK 341, BYK 346 Aditivos de formulacion; Byk Chemie, Wesel, DE BdG/H2O 1/1 Mezcla de butil diglicol y H2O de 1:1, codisolvente

Los polioles de poliester e IPDI se prepararon mediante Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE. Otros productos qmmicos a traves de Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Taufkirchen, DE. A menos que se mencione lo contrario, las materias primas se usaron sin purificacion o pretratamiento adicional.

Ejemplo 1: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (inventiva):

Se calentaron 216 g de una mezcla de poliol de poliester 1 P1 y poliol de poliester 2 P2 (en una relacion de peso de P1/P2 de 1/2) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se anadieron 61 g de N-metildietanolamina y 16 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 335 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 255 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepoftmero completado se hizo reaccionar con 49 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 181 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 278 g de agua y 31 g de acido acetico con una concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 801 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de 35 %

solidos:

Viscosidad: 565 mPas

Se calentaron 211 g de una mezcla de poliol de poliester 3 P3 y poliol de poliester 2 P2 (en una relacion de peso de P3/P2 de 1/2) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se anadieron 61 g de N-metildietanolamina y 16 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 335 g de acetona. La temperatura 5 se ajusto a 50 °C y se anadieron 255 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 49 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 181 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 278 g de agua y 31 g de acido acetico con una concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 801 g de agua a 25 °C 10 durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de 35% solidos:

Viscosidad: 880 mPas

Ejemplo 3: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (comparativa):

Se calentaron 189 g de una mezcla de poliol de poliester 4 P4 y poliol de poliester 2 P2 (en una relacion de peso de P4/P2 de 1/2) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se 15 anadieron 61 g de N-metildietanolamina y 16 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 319 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 255 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 49 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 181 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 278 g de agua y 31 g de acido acetico con una concentracion 20 del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 751 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de 35% solidos:

Viscosidad: 184 mPas

Ejemplo 4: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (comparativa):

Se calentaron 235 g de poliol de poliester 2 P2 a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La 25 mezcla se enfrio despues y se anadieron 61 g de N-metildietanolamina y 16 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 346 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 255 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 49 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 181 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 278 g de agua y 31 g de acido acetico con 30 una concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 837 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de 32% solidos:

Viscosidad: 2.450 mPas

Ejemplo 5: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (comparativa, hidrofilia anionica):

Se calentaron 333 g de una mezcla de poliol de poliester 1 P1 y poliol de poliester 2 P2 (en una relacion de peso de 35 P1/P2 de 1/2) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se

anadieron 20 g de acido dimetilolpropionico y 16 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 295 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 147 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 29 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 106 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. 40 A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 162 g de agua y 11 g de dimetiletanolamina. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 825 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de 35% solidos:

Viscosidad: 79 mPas

Se calentaron 183 g de una mezcla de poliol de poliester P2 y poliol de poliester P3 (en una relacion de peso de P2/P3 de 1/5) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se anadieron 51 g de N-metildietanolamina y 13,5 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 286 g de acetona. La 5 temperature se ajusto a 50 °C y se anadieron 212 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 41 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 151 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 232 g de agua y 26 g de acido acetico con una concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 673 g de 10 agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de solidos: 40,5 %

Viscosidad: 2.110 mPas

Ejemplo 12: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (inventiva):

Se calentaron 186 g de una mezcla de poliol de poliester P2 y poliol de poliester P3 (en una relacion de peso de P2/P3 de 1/2) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se 15 anadieron 51 g de N-metildietanolamina y 13,5 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 282 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 212 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 41 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 151 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 232 g de agua y 31 g de acido acetico con una 20 concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 678 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de solidos: 39,5 %

Viscosidad: 680 mPas

Ejemplo 13: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (inventiva):

Se calentaron 188 g de una mezcla de poliol de poliester P2 y poliol de poliester P3 (en una relacion de peso de 25 P2/P3 de 1/1) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se

anadieron 51 g de N-metildietanolamina y 13,5 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 284 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 212 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 41 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 151 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. 30 A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 232 g de agua y 26 g de acido acetico con una concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 683 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de solidos: 38,0 %

Viscosidad: 316 mPas

Ejemplo 14: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (inventiva):

35 Se calentaron 192 g de una mezcla de poliol de poliester P2 y poliol de poliester P3 (en una relacion de peso de P2/P3 de 3/1) a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. La mezcla se enfrio despues y se anadieron 51 g de N-metildietanolamina y 13,5 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 286 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 212 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 41 g de IPDA, 40 que estaba presente en la solucion en 151 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 232 g de agua y 26 g de acido acetico con una concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 690 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de solidos: 38,1 %

Viscosidad: 422 mPas

Se calentaron 145 g de poliol de poliester P5 a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. El poliol se enfrio despues y se anadieron 51 g de N-metildietanolamina y 13,5 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 259 g de acetona. La temperature se ajusto a 50 °C y se anadieron 212 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el 5 valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 41 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 151 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 232 g de agua y 26 g de acido acetico con una concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 601 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a 10 presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion.

Contenido de 35% solidos:

Viscosidad: 4.250 mPas

La dispersion no era estable en el almacenamiento. Despues de dos meses de almacenamiento a temperatura ambiente, la viscosidad aumento a 9.300 mPas, lo que hace que la dispersion sea inusable para los revestimientos.

Ejemplo 16: preparacion de la dispersion de poliuretanourea (comparativa):

Se calentaron 180 g de poliol de poliester P6 a 100 °C y se deshidrataron a presion reducida durante 1 hora. El poliol 15 se enfrio despues y se anadieron 51 g de N-metildietanolamina y 13,5 g de 1,4-butanodiol en conjunto con 280 g de acetona. La temperatura se ajusto a 50 °C y se anadieron 212 g de IPDI, y la mezcla se agito a 50 °C hasta que el valor de NCO estaba ligeramente por debajo de la cifra teorica. El prepolfmero completado se hizo reaccionar con 41 g de IPDA, que estaba presente en la solucion en 151 g de acetona, a 40 °C. El tiempo de agitacion posterior era de 15 minutos. A esto le siguio la neutralizacion mediante la adicion de 232 g de agua y 26 g de acido acetico con una 20 concentracion del 10 %. El tiempo de agitacion fue de 30 minutos a 50 °C. A esto le siguio la dispersion en 670 g de agua a 25 °C durante el transcurso de 15 minutos. Despues de esto, se retiro el disolvente mediante destilacion a presion reducida a 40 °C, para dar una dispersion estable en el almacenamiento.

Contenido de 36%

solidos:

Viscosidad: 750 mPas

Aplicaciones de prueba:

Produccion de revestimientos de madera:

25 Se produjo una composicion de revestimiento a partir de las sustancias especificadas en la Tabla 1 (cantidades en % en peso) mediante mezclado a temperatura ambiente. No fue posible formular una composicion de revestimiento basada en la poliuretanourea del Ejemplo 5 sin el uso de un codisolvente. En el caso de una formulacion analoga sin codisolvente, no se obtuvieron pelfculas completas y homogeneas sobre la madera. Por lo tanto, se formulo el Ejemplo 10 con butil diglicol como disolvente.

30 Tabla 1:

Componentes: Ej. 6 Ej. 7 Ej. 8 Ej. 9 Ej. 10

Ej. 1: 93,7

Ej. 2: 92,2

Ej. 3: 93,1

Ej. 4: 98,4

Ej. 5: 87,9

BYK 028: 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

BYK 341: 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

BYK 346: 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Agua: 4,7 4,7 5,3

BdG/Agua 1/1: 10,5

Tabla 4:

Componentes: Ej. 17 Ej. 18 Ej. 19 Ej. 20 Ej. 21

Ej. 11: 81,09

Ej. 12: 82,87

Ej. 13: 86,26

Ej. 14: 85,87

Ej. 16: 91,68

BYK 028: 0,86 0,87 0,91 0,91 0,97

BYK 341: 0,34 0,35 0,36 0,36 0,39

BYK 346: 0,17 0,17 0,18 0,18 0,19

Agua: 17,54 15,73 12,28 12,68 6,77

Procedimientos:

Determinacion de la dureza de pendulo segun Konig

Las composiciones de revestimiento se aplicaron a vidrio, para dar un espesor de pelfcula seca de aproximadamente 5 15 pm. Las pelfculas se secaron despues a temperatura ambiente durante 10 minutos y despues a 60 °C durante 16

horas.

La dureza de pendulo de Konig se determino segun la DIN 53157/DIN EN ISO 1522.

Determinacion del brillo

Las composiciones de revestimiento se aplicaron a un plexiglas negro con un espesor de pelfcula humeda de 200 10 pm. Las pelfculas se secaron primero a temperatura ambiente durante 4 horas y despues a 60 °C durante 16 horas. Despues del enfriamiento a temperatura ambiente, se midio el brillo segun la DlN EN ISO 2813 usando un reflectometro de BYK-Gardner.

Resistencia a crema de manos

La resistencia a crema de manos se determino segun la DIN EN 12720:2009-07. Se aplicaron dos revestimientos de 15 las composiciones de revestimiento, cada uno de 120 g/m2, a un tablero de haya y se secaron a 50 °C durante 44 horas. La superficie sometida a tratamiento se evaluo 16 horas despues del tratamiento, de acuerdo con la siguiente escala:

Puntuacion 5: No hay cambios visibles (no hay danos).

Puntuacion 4: Una ligera alteracion del brillo o tono, visible solo si la fuente de luz se refleja en la superficie de ensayo sobre o muy cerca de la marca y se reflecta directamente en el ojo del observador, o varias marcas que son simplemente perceptibles y estan delimitadas unas de otras.

Puntuacion 3: Ligeras marcas visibles desde varios angulos de vision; por ejemplo, un cfrculo casi completo o un area circular que es simplemente perceptible.

Puntuacion 2:

Marcas graves, la estructura de la superficie esta danada, pero la pelfcula no ha desaparecido por completo.

Puntuacion 1: Marcas graves; la estructura de la superficie esta alterada o el material de la superficie esta parcialmente destruido, o el papel de filtro se adhiere a la superficie. En el rayado, se retira la pelfcula (hasta la madera).

Puntuacion 0:

Marcas muy graves; la estructura de la superficie esta alterada o el material de la superficie esta destruido completa o parcialmente, o el papel de filtro se adhiere a la superficie.

Lijado:

La composicion de revestimiento se aplico en la forma de pelfculas de 500 pm de espesor a un tablero de caoba 20 Sapelli no sometido a tratamiento y se seco a temperatura ambiente durante 4 horas. El lijado se sometio a ensayo despues usando un papel de lija de 320 grados, dibujando el papel de lija sobre el revestimiento diez veces. Basandose en la escala, a continuacion, se realizo una evaluacion de si era posible el lijado y de la resistencia del revestimiento al papel de lija. Tambien se considero si se formo un deposito sobre el papel de lija.

Se produjo la evaluacion segun la siguiente escala:

5

10

15

20

25

30

0: Excelente, un lijado excelente y ningun deposito sobre el papel de lija,

1: Bueno, un lijado bueno y ligeros depositos sobre el papel de lija,

2: Promedio; un lijado promedio y depositos moderados sobre el papel de lija,

3: Por debajo del promedio; un lijado por debajo del promedio y depositos considerables sobre el papel de lija,

4: Poco lijable 5: No lijable Tiempo de secado:

Los tiempos de secado se determinaron sobre la base de la DIN 53150. Las composiciones de revestimiento se aplicaron como pelfculas con un espesor de 120 pm a una placa de vidrio, y el tiempo de secado a temperature ambiente se determino segun los criterios T1 (basados en la DIN EN ISO 1517) y T4.

T1: se distribuyeron 0,5 g de perlas de vidrio segun la DIN 1517 sobre la pelfcula de una altura de entre 50 y 150 mm. Despues de 10 segundos, se inclino la placa de vidrio en 20 ° y se intento retirar las perlas de vidrio con un cepillo. T1 se logra si todas las perlas de vidrio caen de la superficie sin dejar marcas o huellas.

T4: se coloco sobre la pelfcula, sucesivamente, un disco de papel (diametro de 26 mm y peso de 60 a 80 g/m2), un disco de caucho (diametro de 22 mm, altura de 5 mm, dureza de 50 ± 5 IRHD segun la DIN ISO 48) y un peso de 2 kg. Despues de 60 segundos, se retiraron el peso y el disco de caucho. El sustrato con la composicion de revestimiento y el papel se deja caer despues desde una altura de aproximadamente 30 mm sobre un tablero de madera con un espesor de 20 mm. Si el papel se separa durante este procedimiento, T4 se ha logrado.

Comparacion de los Ejemplos 6 (inventivo) y 10 (comparativo, hidrofilia anionica):

La composicion de revestimiento inventiva del Ejemplo 6 tema un tiempo de secado T1 de 30 minutos y un tiempo de secado T4 de 46 a 56 minutos. La composicion comparativa del Ejemplo 10, un tiempo de secado T1 de 47 minutos y un tiempo de secado T4 de 71 minutos a 77 minutos, y su secado, por lo tanto, era sustancialmente mas lento.

Ademas, la composicion del Ejemplo 10 tema una dureza mucho mas baja que la del Ejemplo 6. Los resultados se resumen en la Tabla 2.

Tabla 2

Condiciones de secado: Ej. 6, dureza de pendulo (s) Ej. 10, dureza de pendulo (s)

1 d a temperatura ambiente: 120 27

4 d a temperatura ambiente: 141 27

7 d a temperatura ambiente: 145 29

8 d a temperatura ambiente: 147 29

16 h a 50 °C: 144 29

7 d a temperatura ambiente + 16 h a 50 °C: 144 30

Comparacion de los Ejemplos 6 a 9:

Las composiciones de revestimiento de los Ejemplos 6 a 9 se sometieron a ensayo para determinar su dureza, resistencia y lijado.

Los resultados de las investigaciones se resumen en la Tabla 3. Resulto claramente evidente que la composicion comparativa 8 presentaba desventajas distintas en cuanto a resistencia y lijado, y la composicion comparativa 9 presentaba desventajas en cuanto a dureza de pendulo y lijado, con relacion a las composiciones inventivas.

Tabla 3:

: Ej. 6 Ej. 7 Ej. 8 (C) Ej. 9 (C)

Pendulo: 120 118 120 98

Dureza (s) despues de 1 d a TA

Dureza de pendulo (s) despues de 3 d a TA: 141 131 127 98

Dureza de pendulo (s) despues de 16 h a 50 °C: 144 128 137 97

Resistencia a crema de manos: 5 5 3 5

Lijado: 1-2 1-2 2 2

5

10

15

20

25

30

35

Comparacion de los Ejemplos 17 a 21:

Las composiciones de revestimiento de los Ejemplos 17 a 21 se sometieron a ensayo para determinar su dureza, resistencia y lijado empleando los procedimientos descritos anteriormente.

Los resultados de las investigaciones se resumen en la Tabla 5. Resulto claramente evidente que la composicion comparativa 17 presentaba desventajas distintas en cuanto a brillo, resistencia y lijado, y la composicion comparativa 21 presentaba una dureza de pendulo mas baja, con relacion a la composicion inventiva 1.

Tabla 5:

1: Ej. 1 Ej. 17 Ej. 18 Ej. 19 Ej. 20 Ej. 21

Relacion de peso P2/P3: 2:1 1:5 1:2 1:1 3:1 P6*

Brillo (%): 20 ° 49 36 42 62 67 55

60 °: 89 91 91 90 84 88

Dureza de pendulo de Konig (s): 1 d a TA 120 98 97 106 104 120

4 d a TA: 141 113 127 120 102 123

8 d a TA: 147 132 142 137 104 135

16 h a 50 °C: 144 141 131 123 99 126

Resistencia a crema de manos: 5 1 5 1 1 5

Lijado: 1-2 3 1 1-2 1-2 1-2

*En este caso, se uso el poliol de poliester P6 que comprende acido adfpico y acido ftalico en la relacion de peso del Ejemplo 20._________________________________________________________________________

Discusion general

La utilidad de las dispersiones de poliuretanourea depende de dos parametros:

(i) la viscosidad de la dispersion debe ser lo suficientemente baja como para permitir la aplicacion de la dispersion. Ademas, la viscosidad debe ser estable durante penodos de tiempo mas largos con el fin de lograr una estabilidad en el almacenamiento estable.

(ii) Las propiedades del revestimiento producido con las dispersiones deben cumplir determinadas normas con respecto a la dureza, la resistencia contra sustancias qmmicas y el lijado.

Por otra parte, estas propiedades dependen de la relacion de polioles de poliester alifaticos respecto a aromaticos. Las relaciones bajas de polioles de poliester alifaticos respecto a aromaticos, como puede observarse en el Ejemplo 17, conducen a deficiencias en el brillo y el lijado. Ademas de esto, la viscosidad de las dispersiones puede llegar a ser demasiado alta (datos no mostrados). Los revestimientos fabricados a partir de dispersiones con altas relaciones de polioles de poliester alifaticos respecto a aromaticos en la poliuretanourea tienden a ser demasiado blandos. Por lo tanto, una relacion de polioles de poliester alifaticos y aromaticos en la poliuretanourea entre 1:2 y 2:1 o 3:1 da los mejores resultados.

El revestimiento del Ejemplo 18 mostro una resistencia a la crema de manos reducida. Sin embargo, la resistencia contra otras sustancias, tales como agua, etanol (48 %), cafe o vino tinto era comparable a los Ejemplos 17 a 20 (datos no mostrados).

Por otra parte, el estudio subyacente a la presente invencion muestra sorprendentemente que no solo la relacion de peso entre polioles de poliester alifaticos y aromaticos desempena un papel importante en la determinacion de las propiedades de la dispersion. La viscosidad y la estabilidad de la dispersion dependen cnticamente de la cuestion de si los dos acidos carboxflicos diferentes se combinan en un poliol de poliester o se separan entre dos polioles de poliester diferentes.

El Ejemplo 14 emplea un poliol de poliester puramente alifatico y un segundo poliol de poliester puramente aromatico en una relacion de peso de 1:1. El Ejemplo 15 emplea un unico poliol de poliester P5 que comprende acidos carboxflicos alifaticos y aromaticos en una relacion de peso de 1:1. Por lo tanto, el Ejemplo 14 emplea los dos polioles de poliester, mientras que el Ejemplo 15 emplea un unico poliol de poliester mezclado. A pesar de esta diferencia aparentemente pequena, las dispersiones preparadas con la poliuretanourea del Ejemplo 15 tienen una viscosidad mucho mas alta (4.250 mPas) que la dispersion del Ejemplo 14 (422 mPas). Ademas, la dispersion del Ejemplo 15 no era estable. Por lo tanto, la separacion de acidos carboxflicos aromaticos y alifaticos en dos polioles de poliester es una caractenstica clave para lograr viscosidades bajas.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Poliuretanourea hidrofilizada cationicamente caracterizada porque se sintetiza a partir de

a) al menos un poliisocianato alifatico, aralifatico y/o cicloalifatico,

b) polioles que tienen un peso molecular promedio en numero Mn > 400 y < 6.000 g/mol y una funcionalidad de hidroxilo de > 1,5 y < 4,

(i) que comprende al menos un poliol de poliester b1), que tiene una estructura amorfa y que consiste en acidos dicarbox^licos aromaticos y/o los correspondientes anhudridos carbox^licos, como componente acido, siendo la fraccion de acidos dicarboxflicos aromaticos y/o sus anhfdridos en el poliol de poliester > 35 % en peso, en base a la masa global del poliol de poliester, y

(ii) que comprende al menos un poliol b2), que consiste en acidos dicarboxflicos alifaticos y/o los correspondientes anhfdridos carboxflicos, como componente acido,

en la que la relacion de peso entre el poliol de poliester b1) y el poliol de poliester b2) es de entre 2:1 y 1:3;

c) al menos un componente de hidrofilizacion cationica que tiene al menos un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato, y tiene al menos un grupo cationico o potencialmente cationico,

d) al menos un compuesto con funcionalidad amino, alifatico, que tiene al menos dos grupos amino reactivos con isocianato,

e) opcionalmente, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar de > 60 y < 399 g/mol y

f) opcionalmente, al menos un compuesto que tiene un grupo que es reactivo hacia grupos isocianato.
2. Poliuretanourea segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el poliol de poliester b1) tiene una Tg de > - 25 °C, determinada por medio de calorimetna de barrido dinamico DSC de acuerdo con la norma DIN EN 61006, Procedimiento A.
3. Poliuretanourea segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque tiene un contenido de grupo cationico y/o potencialmente cationico de > 0,2 y < 5 miliequivalentes por g de polfmero.
4. Poliuretanourea segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el componente a) comprende > 95 % en peso de diisocianato de isoforona IPDI, en base a la masa global de componente a).
5. Poliuretanourea segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el componente d) comprende > 95 % en peso de isoforonadiamina IPDA, en base a la masa global de componente d).
6. Poliuretanourea segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la poliuretanourea no tiene ningun grupo de hidrofilizacion no ionica.
7. Poliuretanourea segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la poliuretanourea puede obtenerse mediante la reaccion de los componentes a), b), c) y, opcionalmente, e) para dar un prepolfmero terminado en isocianato, la reaccion posterior del prepolfmero con el componente d) y, opcionalmente, con los componentes e) y f) y, si el componente c) comprende un grupo potencialmente cationico, la neutralizacion del grupo mediante un acido antes, durante o despues de la reaccion del prepolfmero terminado en isocianato con el componente d) y, opcionalmente, con los componentes e) y f).
8. Dispersion acuosa que comprende una poliuretanourea segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Composicion de revestimiento que comprende una poliuretanourea segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o una dispersion acuosa segun la reivindicacion 8.
10. Procedimiento para el revestimiento de sustratos, caracterizado porque una composicion de revestimiento segun la reivindicacion 9 se aplica a un sustrato.
11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado porque el sustrato es madera o un panel de MDF (tablero de fibra de densidad media).
12. Sustrato revestido que puede obtenerse mediante un procedimiento segun la reivindicacion 10 u 11.