ES2982403T3 - Una composición de recubrimiento - Google Patents

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Jianping Shen
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Ling Yang
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Abstract

La presente invención se refiere a una composición de revestimiento, a un método de revestimiento y al uso de la composición, y a un producto revestido con la composición de revestimiento. La composición de revestimiento comprende: (a) un componente reactivo con isocianato; (b) un componente de isocianato que comprende: (b1) al menos un prepolímero de isocianato, siendo el prepolímero de isocianato un producto de reacción de componentes que comprenden al menos un isocianato alifático y al menos un poliol de poliéter, teniendo el poliol de poliéter un peso molecular promedio en peso de 400 a 6000 y la estructura de HO-R1 n-R2; y (b2) al menos un oligómero de isocianato que contiene no menos de dos grupos isocianato, siendo la relación en peso del prepolímero de isocianato (b1) al oligómero de isocianato (b2) mayor que 1:4 y menor que 4:1; y (c) un catalizador; en donde la relación molar de los grupos isocianato a los grupos reactivos con isocianato en la composición de recubrimiento es de 1,5:1 a 4:1. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Una composición de recubrimiento
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición de recubrimiento, un método de recubrimiento y uso de la composición de recubrimiento, y un producto recubierto utilizando la composición de recubrimiento.
Antecedentes
Los recubrimientos de éster aspártico se utilizan ampliamente debido a sus ventajas de resistencia a la intemperie, resistencia a la abrasión, resistencia al calor y a la humedad, y resistencia a la niebla salina, así como a su capacidad para cumplir los requisitos de alto nivel de sólidos, baja viscosidad y protección medioambiental, especialmente para la impermeabilización y la protección contra la corrosión. Sin embargo, los recubrimientos de éster aspártico existentes suelen tener una vida útil corta y, por lo tanto, son difíciles de aplicar de una forma muy extendida en el ámbito de los suelos, tal como el recubrimiento con rodillo y el recubrimiento con brocha. De ello se deduce que sólo pueden aplicarse utilizando equipos especiales de pulverización, lo que aumenta la dificultad y el coste de la aplicación y, por tanto, afecta en gran medida a la aplicación de recubrimientos de éster aspártico en el ámbito de un suelo o similar. Los métodos actuales para prolongar la vida útil de los recubrimientos de éster aspártico son principalmente los siguientes: 1) se añade al recubrimiento una gran cantidad de diluyentes o disolventes reactivos para reducir la velocidad de crecimiento de la viscosidad del recubrimiento, garantizando así una vida útil suficiente. Sin embargo, muchos diluyentes reactivos (tal como el carbonato de vinileno) y disolventes tienen un cierto grado de toxicidad, y la adición de una gran cantidad de diluyentes o disolventes reactivos puede provocar una contaminación ambiental adicional, que no se ajusta a la tendencia y los requisitos de protección del medio ambiente. 2) Los isocianatos de baja actividad, tal como los prepolímeros de isocianato, se utilizan para reducir la reactividad, a fin de garantizar que el recubrimiento tenga una vida útil suficiente. Sin embargo, los prepolímeros de isocianato de baja actividad suelen tener una viscosidad elevada, lo que aumenta la dificultad de aplicación y hace que la velocidad de secado del recubrimiento resultante sea demasiado lenta y su dureza relativamente baja. Por lo tanto, los isocianatos de baja actividad sólo son adecuados para algunas aplicaciones en el campo de los elastómeros de poliuretano o recubrimientos impermeables, pero no para recubrimientos anticorrosión o recubrimientos de suelos (véase, por ejemplo, el documento US 20040067315 A). 3) Para sintetizar los ésteres aspárticos se utilizan componentes aminados de baja actividad, tal como el 3,3'-dimetil-4,4-diaminodiciclohexilmetano. Aunque este método puede alargar la vida útil del bote, el tiempo de secado del recubrimiento también se prolonga mucho. El documento EP1081171 divulga prepolímeros de urea/uretano terminados en aspartato y su uso en composiciones de recubrimiento. El documento US2004067315 divulga sistemas de dos componentes basados en agentes de curado de éster poliaspártico aminofuncional para producir recubrimientos elásticos
Por lo tanto, es deseable desarrollar una composición de recubrimiento que tenga una larga vida útil, que forme un recubrimiento que tenga las ventajas de un secado rápido y una alta dureza.
Sumario de la invención
Es un objeto de la presente invención proporcionar una composición de recubrimiento, un método de recubrimiento y uso de la composición de recubrimiento, y un producto recubierto con la composición de recubrimiento.
La composición de recubrimiento de acuerdo con la presente invención comprende:
(a) un componente isocianato-reactivo que comprende:
(a1) al menos un éster poliaspártico, y
(a2) opcionalmente, un éster poliéter-aspártico;
(b) un componente isocianato que comprende:
(b1) al menos un prepolímero de isocianato, siendo el prepolímero de isocianato un producto de reacción de componentes que comprenden al menos un isocianato alifático y al menos un poliéter poliol, teniendo el poliéter poliol un peso molecular promedio en peso de 400 a 6000 y la estructura de la fórmula I:
HO-R1n-R2 I,
en donde R1 tiene una o más de las siguientes estructuras:
R2 es uno o más de los siguientes: hidrógeno y un grupo orgánico inerte a un grupo isocianato, n es un número entero de 6 a 100,
la cantidad de la estructura -R1n- es de al menos 40 % en peso basado en el peso del poliéter poliol; y (b2) al menos un oligómero de isocianato que contenga no menos de dos grupos isocianato, recibiendo el oligómero de isocianato carbodiimidación, dimerización, trimerización, biuretización, urealación o ciclización para formar un grupo oxadiazina,
la relación en peso entre el prepolímero de isocianato (b1) y el oligómero de isocianato (b2) es mayor que
(c) un catalizador; y
(d) opcionalmente, un aditivo;
en la que la relación molar entre los grupos isocianato y los grupos isocianato reactivos en la composición de recubrimiento es de 1,5:1 a 4:1.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona el uso de la composición de recubrimiento proporcionada de acuerdo con la presente invención para proteger una superficie de sustrato o un recubrimiento del mismo.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un método de recubrimiento que comprende los pasos de aplicar la composición de recubrimiento proporcionada de acuerdo con la presente invención a una superficie de sustrato, seguido de curado y secado.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un producto recubierto que comprende un sustrato y un recubrimiento formado aplicando la composición de recubrimiento proporcionada de acuerdo con la presente invención al sustrato y después curando y secando.
La composición de recubrimiento de la presente invención tiene una larga vida útil, y el recubrimiento formado por la composición no sólo tiene las ventajas de secado rápido y alta dureza, sino también un alto espesor de película sin burbujas, reduciendo así en gran medida el riesgo de formación de ampollas en el recubrimiento.
Descripción detallada
La presente invención proporciona una composición de recubrimiento que comprende:
(a) un componente isocianato-reactivo que comprende:
(a1) al menos un éster poliaspártico, y
(a2) opcionalmente, un éster poliéter-aspártico;
(b) un componente isocianato que comprende:
(b1) al menos un prepolímero de isocianato, siendo el prepolímero de isocianato un producto de reacción de componentes que comprenden al menos un isocianato alifático y al menos un poliéter poliol, teniendo el poliéter poliol un peso molecular promedio en peso de 400 a 6000 y la estructura de la fórmula I:
HO-R1n-R2 I, en donde R1 tiene una o más de las siguientes estructuras:
R2 es uno o más de los siguientes: hidrógeno y un grupo orgánico inerte a un grupo isocianato, n es un número entero de 6 a 100,
la cantidad de la estructura -R1n- es de al menos 40 % en peso basado en el peso del poliéter poliol; y (b2) al menos un oligómero de isocianato que contenga no menos de dos grupos isocianato, recibiendo el oligómero de isocianato carbodiimidación, dimerización, trimerización, biuretización, urealación o ciclización para formar un grupo oxadiazina,
la relación en peso entre el prepolímero de isocianato (b1) y el oligómero de isocianato (b2) es superior a 1:4 e inferior a 4:1;
(c) un catalizador; y
(d) opcionalmente, un aditivo;
en la que la relación molar entre los grupos isocianato y los grupos isocianato reactivos en la composición de recubrimiento es de 1,5:1 a 4:1.
La presente invención también proporciona un método de recubrimiento y uso de la composición de recubrimiento, y un producto recubierto con la composición de recubrimiento.
Composición del recubrimiento
El grupo orgánico descrito en el presente documento que no reacciona con un grupo isocianato o es inerte al mismo se refiere a aquel que no tiene hidrógeno activo de Zerevitinov. El hidrógeno zerevitinov-activo se define en Diccionario Químico de Rompp (Rommp Chemie Lexikon), 10a ed., Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1996. Generalmente, los grupos con hidrógeno Zerevitinov-activo incluyen, pero no se limitan a, grupos hidroxilo, amino y tiol.
La composición de recubrimiento descrita en el presente documento es una composición de recubrimiento de dos componentes. El término "bicomponente" se refiere a una composición de recubrimiento que comprende al menos dos componentes que deben almacenarse en recipientes separados debido a su reactividad mutua. Cuando los dos componentes separados se mezclan y se aplican sobre un sustrato, los compuestos mutuamente reactivos de los dos componentes reaccionan para reticularse y formar un recubrimiento curado.
El término "curado y secado", tal como se utiliza en el presente documento, se refiere a la progresión de una composición de recubrimiento líquido desde el estado líquido al estado curado.
El término "cada uno independientemente", tal como se utiliza en el presente documento, significa ser el mismo o diferente. La relación molar entre los grupos isocianato y los grupos isocianato-reactivos en la composición es preferentemente de 1,5:1 a 3,5:1, más preferentemente de 1,5:1 a 3:1, y más preferentemente de 1,5:1 a 2,5:1.
Los grupos isocianato reactivos pueden ser grupos hidroxilo, tiol y amino, preferentemente grupos amino secundarios. La composición de recubrimiento tiene preferentemente un contenido de disolvente orgánico inferior a 60 g/L.
Componente isocianato reactivo (a)
Éster poliaspártico (a1)
Tal como se utiliza en el presente documento, el término "poliamina" se refiere a compuestos que comprenden al menos dos grupos amino primarios y/o secundarios libres. Las poliaminas incluyen polímeros que comprenden al menos dos grupos amino colgantes y/o terminales.
El éster poliaspártico se obtiene por reacción de adición de Michael de un sistema que comprende una poliamina y un éster.
El éster es preferentemente uno o más de los siguientes: un maleato y un fumarato.
La reacción para preparar el éster poliaspártico puede llevarse a cabo sin ningún disolvente o en presencia de un disolvente adecuado.
El disolvente es preferentemente uno o más de los siguientes: un alcohol, un éter, un acetato y una cetona.
El alcohol es preferentemente uno o más de los siguientes: metanol, etanol, butil glicol y propanol.
El acetato es preferentemente acetato de n-butilo.
La cetona es preferentemente metiletilcetona dialcano.
El éster poliaspártico (a1) comprende preferentemente un éster poliaspártico de acuerdo con la fórmula XI:
en la que
Z representa un residuo alifático,
R3 y R4 son cada uno independientemente un grupo orgánico que es inerte a un grupo isocianato a presión normal y a 100 °C o menos,
m es un número entero no inferior a 2.
Los R3y R4 son cada uno independientemente preferentemente un residuo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y más preferentemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
El m es preferentemente un número entero de 2 a 4, más preferentemente 2.
El residuo alifático del éster poliaspártico es preferentemente uno o más de los siguientes: un residuo alquilo lineal, un residuo alquilo ramificado y un residuo cicloalquilo, más preferentemente un residuo cicloalquilo.
El éster poliaspártico tiene preferentemente un contenido superior al 50 % en peso, basado en el peso total del componente isocianato-reactivo (a).
El éster poliaspártico tiene preferentemente un contenido del 65 al 100 % en peso, basado en el peso total del componente isocianato reactivo (a).
El éster poliaspártico tiene preferentemente un equivalente de grupo amino de 200 a 500.
El éster poliaspártico tiene preferentemente una viscosidad de 50 a 4000 mPa s (23 °C).
Cuando m es 2, el éster poliaspártico se prepara mediante una reacción que comprende una poliamina de la fórmula siguiente y un maleato y/o un fumarato de la fórmula siguiente:
R3OOC------C ------C ------ COOR4
H H
La poliamina es preferentemente una o más de las siguientes: etilendiamina, 1,2-diaminopropano, 1,4-diaminobutano, 1,3-diaminopentano, 1,6-diaminohexano, 2,5-diamino-2,5-dimetilhexano, 2,2,4-trimetil-16-diaminohexano, 2,4,4-trimetil-1,6-diaminohexano, 1,11-diaminoundecano, 1,12-diaminododecano, 1,3-ciclohexanodiamina y 1,4-ciclohexanodiamina, amino-3,3,5-trimetil-5-aminometilciclohexano, 2,4-hexahydrotoluenodiamina, 2,6-hexahydrotoluenodiamina, 2,4'-diaminodicyclohexylmetano, 4,4'-diamino-dicciclohexilmetano, 3,3'-dialquil-4,4'-diaminodiciclohexilmetano, 2-metil-1,5-pentanodiamina, 1,3-xilendiamina y 1,4-xilendiamina; además, preferentemente, una o más de las siguientes: 1,4-aminobutano, 1,6-diaminohexano, 2,2,4-trimetil-1,6-diaminohexano, 2,4,4-trimetil-1,6-diaminohexano, amino-3,3,5-trimetil-5-aminometilciclohexano, 4,4'-diamino-diclohexilmetano, 3,3'-dialkil-4,4'-diaminodiciclohexilmetano y 2-metil-1,5-pentanodiamina; más preferentemente uno o más de los siguientes: 2-metil-1,5-pentanodiamina, amino-3,3,5-trimetil-5-aminometilciclohexano, 2,4'-diamino-diclohexilmetano y 4,4'-diamino-diclohexilmetano; y más preferentemente uno o más de los siguientes: 2,4-diamino-dicciclohexilmetano y 4,4'-diamino-dicciclohexilmetano.
El maleato y/o fumarato son preferentemente uno o más de los siguientes: maleato de dimetilo, maleato de dietilo, maleato de dibutilo, fumarato de dimetilo, fumarato de dietilo y fumarato de dibutilo.
La temperatura de la reacción es preferentemente de 0 °C a 100 °C.
La relación molar entre el maleato y/o el fumarato y la poliamina es preferentemente 2:1.
La relación molar entre los dobles enlaces olefínicos del maleato y/o fumarato y los grupos amino primarios de la poliamina es preferentemente 1:1.
Los componentes de la reacción para preparar un éster poliaspártico pueden comprender o no un disolvente, y más preferentemente comprenden un disolvente.
El disolvente es preferentemente uno o más de los siguientes: metanol, etanol, propanol y dioxano.
El éster poliaspártico (a1) comprende preferentemente una o más de las siguientes sustancias:
(i) un éster poliaspártico que tenga la estructura de fórmula XII,
(ii) un éster poliaspártico que tenga la estructura de fórmula XIII, y
en donde R3 y R4 son cada uno independientemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
Los R3 y R4 son cada uno independientemente más preferentemente etilo.
El éster poliaspártico (a1) comprende más preferentemente un éster poliaspártico que tiene la estructura de la fórmula XIII:
X I I I ,
en donde R3 y R4 son cada uno independientemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
Los R3 y R4 son cada uno independientemente más preferentemente etilo.
El éster poliaspártico es más preferentemente uno o más de los siguientes: los componentes isocianato-reactivos descritos en los documentos US512617, US523674, US5489704, US5243012, US5736604, US6458293, US6833424, US7169876 o US 2006/0247371desmophen NH1220, Desmophen NH1420, Desmophen NH1520 y Desmophen NH1521.
Éster poliéter aspártico (a2)
El éster poliéter-aspártico tiene preferentemente un contenido inferior al 35% en peso, basado en el peso total del componente isocianato-reactivo.
El éster poliéter-aspártico tiene preferentemente un contenido inferior al 25 % en peso, basado en el peso total del componente isocianato-reactivo.
El éster poliéter aspártico tiene preferentemente un equivalente de grupo amino de 200 a 2500, preferentemente de 200 a 500.
El éster poliéter-aspártico tiene preferentemente una viscosidad de 50 a 2000 mPas (23 °C).
El éster poliéter-aspártico (a2) comprende preferentemente un éster poliéter-aspártico de acuerdo con la fórmula XV:
en la que
Q representa un residuo alifático,
R6 y R7 son cada uno independientemente un grupo orgánico que es inerte a un grupo isocianato a presión normal y a 100 °C o menos,
R5 representa un residuo alquilo C1-C6,
m es un número entero no inferior a 2,
f es un número entero de 1 a 35, más preferentemente de 1 a 8, y más preferentemente de 1 a 5.
Los R6 y R7 son cada uno independientemente preferentemente un residuo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y más preferentemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
El residuo alifático es preferentemente uno o más de los siguientes: un residuo alquilo lineal, un residuo alquilo ramificado y un residuo cicloalquilo.
El éster poliéter aspártico se obtiene preferentemente por reacción de adición de Michael de un sistema que comprende una polieteramina y un maleato de dialquilo.
El éster poliéter aspártico se obtiene además preferentemente por una reacción que comprende una poliamina poliéter de la fórmula siguiente y un maleato y/o un fumarato de la fórmula siguiente:
R6OOC-CR11=CR12-COOR7
en donde
k es un número entero no inferior a 2, más preferentemente de 2 a 35, más preferentemente de 2 a 8, y más preferentemente de 2,5 a 6,1,
R6 y R7 son cada uno independientemente un grupo orgánico que es inerte a un grupo isocianato a presión normal y a 100 °C o menos,
R9 y R10 son cada uno independientemente uno o más de los siguientes: hidrógeno y un residuo de alquiloC1-C4, R11 y R12 son cada uno independientemente uno o más de los siguientes: hidrógeno y un grupo orgánico inerte a un grupo isocianato.
Los R6 y R7 son cada uno independientemente preferentemente un residuo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y más preferentemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
Los R9 y R10 son cada uno independientemente más preferentemente uno o más de los siguientes: hidrógeno y metilo. Los R11 y R12 son cada uno independientemente preferentemente hidrógeno.
El peso molecular prommedio nominal de la poliamina poliéter es preferentemente de 100 g/mol a 5000 g/mol, más preferentemente de 100 g/mol a 2000 g/mol, y más preferentemente de 148 g/mol a 600 g/mol.
La poliamina poliéter es preferentemente una poliamina poliéter alifática que contiene grupos amino primarios, tal como la poliamina poliéter Jeffamine, disponible en Huntsman Corporation, The Woodlands, TX.
El maleato y/o fumarato comprenden preferentemente uno o más de los siguientes grupos: éster dimetílico, éster dietílico, éster dibutílico, éster dipentílico, éster di-2-etilhexílico, sustituido por metilo en la posición 2 y sustituido por metilo en la posición 3.
El éster dibutílico es preferentemente uno o más de los siguientes: éster d-n-butílico, éster di-sec-butílico y éster di-tertbutílico.
El maleato y/o fumarato son preferentemente uno o más de los siguientes: maleato de dimetilo, maleato de dietilo, maleato de dibutilo, fumarato de dimetilo, fumarato de dietilo y fumarato de dibutilo.
Los componentes para preparar el éster poliéter-aspártico (a2) comprenden preferentemente además una poliamina poliéter de acuerdo con la fórmula siguiente:
en la que
J es uno o más de los siguientes: un residuo de alquilo lineal, un residuo de alquilo ramificado y un residuo de cicloalquilo,
g es un número entero de 1 a 35,
R8 es un residuo alquilo C1-C6.
El éster poliéter-aspártico (a2) comprende preferentemente un éster poliéter-aspártico de acuerdo con la fórmula XVI:
en la que
h es un número entero de 2 a 4,
g es un número entero de 1 a 35,
s es de 1 a 2,
J es un residuo alquilo,
R6 y R7 son cada uno independientemente un grupo orgánico que es inerte a un grupo isocianato a presión normal y a 100 °C o menos,
R8 es un residuo alquilo C1-C6.
EL g es preferentemente un número entero de 1 a 8, y más preferentemente un número entero de 1 a 5.
Los R6 y R7 son cada uno independientemente preferentemente un residuo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y más preferentemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
El J es preferentemente uno o más de los siguientes: un residuo alquilo lineal, un residuo alquilo ramificado y un residuo cicloalquilo; más preferentemente uno o más de los siguientes: etilo, propilo, butilo, hexilo, ciclohexilo, diciclohexilmetilo, 3,3-dimetildiciclohexilmetilo, 2-metilpentilo, 1,1,1 -tri(metil)propilo y 2,2-bis(metil)propilo.
El R8 es preferentemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
El éster poliéter aspártico es preferentemente Desmophen NH2850 XP, disponible en Covestro (Alemania), Leverkusen, Alemania.
Componente isocianato (b)
Los grupos isocianato de la composición de la presente invención incluyen grupos isocianato libres y potencialmente libres.
Prepolímero de isocianato (b1)
El prepolímero de isocianato tiene una funcionalidad de grupo isocianato de 1,9 a 4,5 preferentemente.
El prepolímero de isocianato tiene un contenido de grupo isocianato preferentemente de 1 a 40 % en peso, más preferentemente de 1 a 20 % en peso, y más preferentemente de 3 a 10 % en peso, basado en el peso total del prepolímero de isocianato.
El prepolímero de isocianato tiene preferentemente una viscosidad de 1000 a 20000 mPas (23 °C), más preferentemente de 1000 a 8500 mPas (23 °C).
El prepolímero de isocianato tiene un equivalente de grupo isocianato de 400 a 1200 preferentemente.
El exceso de monómeros de isocianato que queda en la reacción de preparación del prepolímero de isocianato puede eliminarse por destilación para obtener un prepolímero sin monómeros.
Isocianato alifático
Preferentemente, el isocianato alifático tiene una funcionalidad de isocianato no superior a 2.
El isocianato alifático para sintetizar el prepolímero de isocianato es preferentemente uno o más de los siguientes diisocianato de pentametileno, diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de 2,2-dimetilpentano, diisocianato de 2,2,4-trimetilhexano, diisocianato de buteno, diisocianato de 1,3-butadieno-1,4-, diisocianato de 2,4,4-trimetil-1,6-hexano, carbonato de bis(isocianatoetilo), éter de bis(isocianatoetilo) y diisocianato de éster metílico de lisina, preferentemente diisocianato de hexametileno.
Poliol poliéter.
El poliéter poliol tiene un peso molecular medio en peso de 600 a 4000, preferentemente de 1000 a 4000.
El poliéter poliol tiene preferentemente una funcionalidad hidroxilo de 2.
El poliéter poliol tiene un número hidroxilo de 25 a 400 mg/g KOH preferentemente, y de 25 a 115 mg/g KOH preferentemente.
El R1 tiene preferentemente una o más de las siguientes estructuras: la estructura de la fórmula III y la estructura de la fórmula IV.
La n es preferentemente un número entero de 10 a 70, más preferentemente un número entero de 14 a 52.
El poliéter poliol es preferentemente uno o más de los siguientes:
(i) un poliéter poliol que tenga la estructura de fórmula V:
HO' S v / x / ° ) r ' H
V,
(ii) un poliéter poliol que tenga la estructura de la fórmula VI:
(iii) un poliéter poliol que tenga la estructura de la fórmula VII:
(iv) un poliéter poliol que tenga la estructura de fórmula VIII:
(v) un poliéter poliol que tenga la estructura de la fórmula IX:
(vi) un poliéter poliol que tenga la estructura de fórmula X:
x,
en donde p, q, r, s, t y u son cada uno independientemente un número entero no menor que 1, la suma de p y q es n, la suma de r y s es n, y la suma de t y u es n.
La cantidad de la estructura -R1n-es preferentemente de al menos 50 % en peso, más preferentemente de al menos 70 % en peso, y más preferentemente de 90 % en peso a 100 % en peso, basado en el peso del poliéter poliol.
El poliéter poliol es preferentemente polioxipropileno diol o una mezcla de polioxipropileno diol y polioxietileno diol. El poliéter poliol puede ser una mezcla de dos o más poliéter polioles que tengan la estructura de la fórmula I.
El poliol diferente de dicho poliéter poliol es preferentemente uno o más de los siguientes: un poliéter poliol, un poliéster poliol y un policarbonato poliol, más preferentemente un poliéter poliol y/o un poliéster poliol.
El poliol diferente de dicho poliéter poliol tiene un peso molecular preferentemente superior a 300 g/mol, más preferentemente no inferior a 500 g/mol, y más preferentemente de 500 a 8000 g/mol.
El poliol diferente de dicho poliéter poliol contiene preferentemente de 2 a 6 grupos funcionales hidroxilo, más preferentemente de 2 a 3 grupos funcionales hidroxilo.
Oligómero de isocianato (b2)
El oligómero de isocianato se obtiene preferentemente por oligomerización de un sistema que comprende uno o más de los componentes siguientes: 1,4-diisocianatobutano, 1,5-diisocianatopentano, 1,6-diisocianatohexano (HDI), 1,5-diisocianato-2,2-dimetilpentano, 2,2,4- o 2,4,4-trimetil-1,6-diisocianatohexano, 1-isociano-3,3,5-trimetil-5-isocianometilciclohexano (IPDI), 1-isociano-1-metil-4-(3)-isocianometilciclohexano, bis(4)-isocianociclohexilmetano, 2,4- o 4,4-diisocianatociclohexilmetano, 1,10-diisocianatodecano, 1,12-diisocianatododecano, diisocianato de 1,3- o 1,4-ciclohexano, diisocianato de m-xilileno y sus isómeros, diisocianato de 4isocianometi-1,8-octano (TIN), 2,4-diisocianotolueno o 2,6-diisocianotolueno, diisocianato de 2,2'- o 2,4'- o 4'4'-difenilmetano y diisocianato de pentametileno. La oligomerización es carbodiimidación, dimerización, trimerización, biuretización, urealización o ciclización para formar un grupo oxadiazina. Estas reacciones suelen producirse de forma simultánea o continua.
El oligómero de isocianato comprende preferentemente uno o más de los siguientes grupos: iminooxadiazinediona, isocianurato, uretdiona, carbamato, biuret, urea, oxadiazinetriona, oxazolidinona, acil urea y carbodiimida; más preferentemente uno o más de los siguientes grupos: biuret, uretdiona, isocianurato e iminooxadiazinediona.
El oligómero de isocianato es preferentemente uno o más de los siguientes: derivados de un poliisocianato alifático, un poliisocianato alicíclico, un poliisocianato aralifático y un poliisocianato aromático que tengan grupos iminooxadiazinediona, isocianurato, uretdiona, carbamato, biuret, urea, oxadiazinetriona, oxazolidinona, acil urea y/o carbodiimida.
El oligómero de isocianato es más preferentemente uno o más de los siguientes: derivados de un poliisocianato alifático y un poliisocianato alicíclico que tengan grupos iminooxadiazinediona, isocianurato, uretdiona, carbamato, biuret, urea, oxadiazinetriona, oxazolidinona, acil urea y/o carbodiimida.
El oligómero de isocianato es además preferentemente uno o más de los siguientes derivados de un triisocianato alifático, un triisocianato alicíclico, un triisocianato aralifático y un triisocianato aromático que tengan grupos iminooxadiazinediona isocianurato, uretdiona, carbamato, biuret, urea, oxadiazinetriona, oxazolidinona, acil urea y/o carbodiimida; más preferentemente derivados de un triisocianato alifático, un triisocianato alicíclico, un triisocianato aralifático y un triisocianato aromático que tengan grupos biuret, uretdiona, isocianurato y/o iminooxadiazinediona; preferentemente derivados de un triisocianato alifático y un triisocianato alicíclico con grupos biuret, uretdiona, isocianurato y/o iminooxadiazinediona; y más preferentemente uno o más de los siguientes: Desmodur N 3300, Desmodur N 3600 y Desmodur N 3900.
El oligómero de isocianato tiene un contenido de grupo isocianato de 10 a 50 % en peso preferentemente, y más preferentemente de 20 a 25 % en peso, basado en el peso total del oligómero de isocianato.
El oligómero de isocianato tiene preferentemente una funcionalidad de grupo isocianato de 2 a 4.
El oligómero de isocianato tiene preferentemente una viscosidad de 700 a 3000 mPa s (23 °C).
El oligómero de isocianato tiene un equivalente de grupo isocianato de 170 a 200 preferentemente.
La relación en peso entre el prepolímero de isocianato y el oligómero de isocianato es preferentemente de 1:2 a 2:1, más preferentemente de 1:1,5 a 1,5:1, y más preferentemente de 1: 1.5 a1:1.
Prepolímero de isocianato (b3) diferente del prepolímero de isocianato (b1)
El componente de isocianato puede comprender además un prepolímero de isocianato b3 diferente del prepolímero de isocianato b1.
El prepolímero de isocianato b3 tiene un contenido preferentemente inferior al 70 % en peso, más preferentemente no superior al 50 % en peso, basado en el peso total del prepolímero de isocianato b1 y del prepolímero de isocianato b3. La relación en peso del peso total del prepolímero de isocianato b1 y del prepolímero de isocianato b3 con respecto al del oligómero de isocianato es preferentemente superior a 1:4 e inferior a 4: 1, más preferentemente de 1:2 a 2:1, más preferentemente de 1:1,5 a 1,5:1, y más preferentemente de 1:1,5 a 1:1.
La relación en peso del peso total del prepolímero de isocianato b1 y del prepolímero de isocianato b3 con respecto al del oligómero de isocianato es preferentemente superior a 1:4 e inferior a 4:1, más preferentemente de 1:2 a 2:1, más preferentemente de 1:1,5 a 1,5:1, y más preferentemente de 1:1,5 a 1:1.
La suma de las cantidades del componente isocianato-reactivo (a) y del componente isocianato (b) es preferentemente de 93 a 100 % en peso, sobre el peso total de la composición.
Catalizador (c)
El catalizador puede ser un catalizador capaz de acelerar la reacción de los grupos isocianato con la humedad, tal como el agua.
El catalizador es preferentemente uno o más de los siguientes: una amina terciaria y una sal metálica, más preferentemente una amina terciaria.
El catalizador de amina terciaria es preferentemente uno o más de los siguientes: trietilamina, éter dietílico de dimorfolinilo, N,N-dimetilaminociclohexano, tris-(dimetilaminometil)fenol, 1,3,5-tris(dimetilaminopropil)-hexahidrotriazina, bis(dimetilaminoetil)éter y 2-[[2-[2-(dimetilamino)etoxietil]metilamino]-etanol.
La sal metálica es preferentemente una o más de las siguientes: cloruro férrico, cloruro de zinc, isooctanoato de bismuto y carboxilato de bismuto.
El catalizador tiene un contenido preferentemente de 0,001 a 5 % en peso, más preferentemente de 0,01 a 3 % en peso, particularmente preferentemente de 0,1 a 1,5 % en peso, y más preferentemente de 0,15 a 0,35 % en peso, basado en el peso total del componente isocianato.
Aditivo (d)
El aditivo es preferentemente uno o más de los siguientes: un agente humectante, un dispersante, un agente mateante, un agente antiespumante, un formador de película, un espesante, un elastómero, un relleno de pigmento, un agente nivelador y otros aditivos bien conocidos por los expertos en la técnica que pueden añadirse a la composición de recubrimiento.
La cantidad de aditivo puede ser una cantidad bien conocida por los expertos en la técnica que puede añadirse.
Uso
La composición de recubrimiento se utiliza preferentemente para proteger la superficie de un suelo, una pared, hormigón armado o un contenedor metálico, u otras superficies que requieran protección.
El sustrato puede ser piedra artificial, madera, madera artificial, mármol, terrazo, cerámica, linóleo, metal, material mineral, plástico, caucho, hormigón, lámina compuesta, papel, cuero o vidrio.
El sustrato puede someterse a un tratamiento previo, preferentemente de pulido o recubrimiento.
Método de recubrimiento
La temperatura de curado y secado es preferentemente de 23 ± 2 °C, y la humedad es preferentemente del 50 ± 5%. La aplicación puede ser un método bien conocido por los expertos en la técnica, tal como el recubrimiento con cuchilla, el recubrimiento por inmersión, el recubrimiento con brocha, el recubrimiento con rodillo, el recubrimiento por pulverización o el recubrimiento por ducha.
Producto recubierto
El producto recubierto es preferentemente un suelo, una pared, una pala de viento o un objeto metálico.
El recubrimiento tiene un espesor de 60 a 250 pm preferentemente.
El recubrimiento puede ser monocapa o multicapa.
Ejemplos
Todos los términos técnicos y científicos utilizados en el presente documento tienen el mismo significado comúnmente entendido por los expertos en la técnica a la que pertenece la presente invención, a menos que se defina de otro modo. Cuando la definición de un término en la presente descripción entre en conflicto con el significado comúnmente entendido por los expertos en la materia a la que pertenece la presente invención, se aplicará la definición descrita en el presente documento.
Todos los valores numéricos que expresan la cantidad de ingredientes, las condiciones de reacción y similares que se utilizan en la descripción y las reivindicaciones deben entenderse modificados por el término "aproximadamente", a menos que se especifique lo contrario. Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, los valores numéricos y los parámetros descritos en el presente documento son valores aproximados que pueden variarse de acuerdo con rendimiento deseado obtenido según sea necesario.
Los artículos gramaticales "uno", "a", "un" y "el", tal y como se utilizan en esta memoria descriptiva, pretenden incluir "al menos uno" o "uno o más", a menos que se especifique lo contrario. A modo de ejemplo, "un componente" significa uno o más componentes, y, por lo tanto, posiblemente, más de un componente está contemplado y puede emplearse o utilizado en una implementación de las realizaciones descritas.
El término "y/o" utilizado en el presente documento se refiere a uno o todos los elementos mencionados.
Los términos "que incluye" y "que comprende" utilizados en el presente documento abarcan tanto el caso de que sólo existan los elementos mencionados como el caso de que también existan otros elementos no mencionados además de los elementos mencionados.
Todos los porcentajes de la presente invención se refieren a porcentajes en peso, a menos que se especifique lo contrario. El análisis y la medición en la presente invención se llevan a cabo a una temperatura de 23 ± 2 °C y una humedad del 50 ± 5%, a menos que se especifique lo contrario.
El peso molecular medio ponderal se determina en tetrahidrofurano utilizando poliestireno como patrón de acuerdo con la norma DIN 55672-1:2016-03.
El contenido de grupo isocianato (NCO) se determina de acuerdo con la norma DIN-EN ISO 11909, y los datos medidos incluyen los contenidos de NCO libre y potencialmente libre.
El contenido en monómero de isocianato se determina de acuerdo con la norma DIN EN ISO 10283.
La viscosidad se determina de acuerdo con DIN EN ISO 3219, utilizando el rotor MV-DIN.
El contenido en grupos amino se determina de acuerdo con AFAM 2011-06054.
El contenido de grupo hidroxilo se determina de acuerdo con la norma DIN EN ISO 4629-2.
Se considera que el espesor de la película sin burbujas (BFFT) es mayor o igual que el espesor del recubrimiento aplicado sobre el vidrio utilizando un raspador de película capaz de ajustar el espesor de la película (estableciendo los espesores de película de 100 pm, 200 pm y 400 pm) para producir recubrimientos de diferentes espesores (método de prueba del espesor de un recubrimiento: el recubrimiento curado se despega del vidrio y se mide con un medidor de espesor de película) en un área de aplicación de aprox. 15 cm * 10 cm, y que no tiene burbujas evidentes (<10) en su superficie después de curar durante un día. ;El tiempo libre de pegajosidad se determina de acuerdo con GB/T13477.5-2002 en donde el recubrimiento se prepara utilizando un rascador de película (estableciendo un espesor de película de 200 |jm) sobre vidrio. "Sin pegajosidad" significa que cuando se toca la superficie de un recubrimiento con un dedo, se siente pegajosa, pero no se mancha el dedo con ningún recubrimiento. Así, el "tiempo sin pegajosidad" se refiere al periodo de tiempo que transcurre desde la aplicación de una composición sobre una superficie de vidrio hasta el momento en que el recubrimiento resultante está libre de pegajosidad. La dureza pendular es la dureza de un recubrimiento medida con un durómetro pendular BYK, en el que el recubrimiento se prepara utilizando un rascador de película (fijando un espesor de película de 200 jm ) sobre vidrio. La dureza pendular (1d) se refiere a la dureza pendular de un recubrimiento después de almacenarlo durante un día, y la dureza pendular (7d) se refiere a la dureza pendular de un recubrimiento después de almacenarlo durante siete días. ;La vida útil es el periodo de tiempo que transcurre desde el inicio de la mezcla de los componentes de una composición de recubrimiento hasta el momento en que la composición de recubrimiento no puede aplicarse manualmente con un rodillo sin añadir más sustancias. Una vida útil más larga indica que el tiempo de aplicación de la composición de recubrimiento es mayor. ;;Materias primas y reactivos;;Desmophen NH 1420: con un equivalente de grupo amino de 279, y una viscosidad de 1500 mPas (25 °C), disponible en Covestro (Alemania) Co., Ltd. ;;Desmophen NH 2850: con un equivalente de grupo amino de 295, y una viscosidad de 100 mPas (25 °C), disponible en Covestro (Alemania) Co., Ltd. ;;Desmodur N 3600: Trímero alifático a base de HDI, con un contenido en sólidos del 100 % en peso, un equivalente en NCO de 183, un contenido en NCO del 23,0 % en peso, un contenido en monómero de HDI inferior al 0,25 % en peso y una viscosidad de aproximadamente 1200 mPas (23 °C), disponible en Covestro Co., Ltd. ;;Desmodur N 3900: Trímero alifático a base de HDI, con un contenido de sólidos del 100 % en peso, un equivalente de NCO de 179, un contenido de NCO del 23,5 % en peso, un contenido de monómero de HDI inferior al 0,25 % en peso, una viscosidad de aproximadamente 730 mPa s (23 °C) y una funcionalidad de NCO de 3, disponible en Covestro Co., Ltd. ;;Desmodur N 3300: Trímero alifático a base de HDI, con un contenido de sólidos del 100 % en peso, un equivalente de NCO de 194, un contenido de NCO del 21,7 % en peso, un contenido de monómero de HDI inferior al 0,25 % en peso, una viscosidad de aproximadamente 3000 mPas (23 °C), y una funcionalidad de NCO de 3, disponible en Covestro Co., Ltd. ;;Desmodur E 2863 XP: producto de reacción de un poliol de poliéster alifático e HDI, con un contenido en sólidos del 100 % en peso, un equivalente en NCO de 378, un contenido en NCO del 11,1 % en peso, un contenido en monómero de HDI inferior al 0,3 % en peso y una viscosidad de aproximadamente 1350 mPas (23 °C), disponible en Covestro Co., Ltd. ;Desmodur XP 2617: producto de reacción de un poliéter poliol alifático e HDI, con un contenido en sólidos del 100 % en peso, un equivalente en NCO de 336, un contenido en NCO del 12,5 % en peso, un contenido en monómero HDI inferior al 0,5 % en peso y una viscosidad de aproximadamente 4250 m Pas (23 °C), teniendo el poliéter poliol alifático un peso molecular medio en peso inferior a 400, disponible en Covestro Co., Ltd. ;;Poliéter L 800: diol de polioxipropileno que comprende la estructura de la fórmula III y la estructura de la fórmula IV, que tiene un número hidroxilo de 515 mg/g KOH, una funcionalidad de 2 y un peso molecular medio en peso Mw de 220, siendo la cantidad de estructura --R1n- igual o superior al 90% en base al peso del poliéter poliol, disponible en Covestro Co., Ltd. ;;Poliéter LP 112: diol de polioxipropileno que comprende la estructura de la fórmula III y la estructura de la fórmula IV, que tiene un número de hidroxilo de 112 mg/g KOH, una funcionalidad de 2 y un peso molecular medio en peso Mw de 1000, siendo la cantidad de estructura -R1n- igual o superior al 90% con base en el peso del poliéter poliol, disponible en Covestro Co., Ltd. ;;Acclaim 4200: diol de polioxipropileno que comprende la estructura de la fórmula III y la estructura de la fórmula IV, que tiene un número hidroxilo de 28 mg/g KOH, una funcionalidad de 2 y un peso molecular medio en peso Mw de 4000, siendo la cantidad de estructura -R1n-igual o superior al 90% con base en el peso del poliéter poliol, disponible en Covestro Co., Ltd. ;;Poliéter L 5050: copolímero de diol de polioxipropileno y diol de polioxietileno que comprende la estructura de la fórmula III y la estructura de la fórmula IV, que tiene la estructura de la fórmula X, un número hidroxilo de 57 mg/g KOH, una relación en peso de diol de polioxipropileno a diol de polioxietileno igual a 1:1, una funcionalidad de 2, y un peso molecular medio en peso Mw de 1968, siendo la cantidad de estructura -R1n- de aproximadamente 50% basada en el peso del poliéter poliol, disponible en Covestro Co., Ltd. ;PO3G H 2400: poli-1,3-propanediol que comprende la estructura de la fórmula II, con un número hidroxilo de 47,5 mg/g KOH, una funcionalidad de 2, un peso molecular medio en peso Mw de 2362, siendo la cantidad de estructura -R1n- igual o superior al 90% con base en el peso del poliéter poliol, disponible en ALLESSA. ;Desmophen 3600 Z: diol de polioxipropileno que comprende la estructura de la fórmula III y la estructura de la fórmula IV, que tiene un número hidroxilo de 56 mg/g KOH, una funcionalidad de 2, un peso molecular medio en peso Mw de 2000, siendo la cantidad de estructura -RVigual o superior al 90% con base en el peso del poliéter poliol, disponible en Covestro Co., Ltd., ;Desmodur® H: diisocianato de 1,6-hexametileno, con una funcionalidad de isocianato de 2, disponible en Covestro Co., Ltd. ;Cloruro de isoftaloilo: un terminador, disponible en Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co., Ltd. ;DABCO NE310: catalizador de amina terciaria con una viscosidad de 12 mPas (25 °C), disponible en Air Products. DABCO BL-19: un catalizador de amina terciaria con una viscosidad de 4 mPas (25 ° C), disponible en Air Products. Circonio 18 HS: catalizador metálico a base de circonio, disponible en OMG Borchers GmbH. ;BYK 085: aditivo superficial de silicona para recubrimientos sin disolventes, disponible en BYK Additives. ;Irganox E 201: antioxidante, disponible en BASF. ;Borchi® Kat 22: catalizador disponible en OMG Borchers GmbH. ;BYK 333: aditivo superficial de silicona para recubrimientos y tintas de impresión sin disolventes, a base de disolventes y a base de agua, disponible en BYK Additives. ;BYK 331: aditivo superficial de silicona para recubrimientos y tintas de impresión sin disolventes, a base de disolventes y a base de agua, disponible en BYK Additives. ;Tamiz molecular: tamiz molecular de 4Á, disponible en Grace Trading (Shanghai) Co., Ltd. ;PGDA: disolvente de bajo olor, disponible en Dow Chemical. ;DMM: disolvente de bajo olor, disponible en Dow Chemical. ;Método de preparación del prepolímero de isocianato;Prepolímero de isocianato 1;En un recipiente de reacción de 1 L, se añadieron 0,11 g de Irganox E 201 a 450 g de Desmodur® H bajo atmósfera de nitrógeno y agitación. La mezcla se calentó a 100 °C y se añadieron 69,46 g de Poliéter L 800 gota a gota a través de un embudo de goteo. Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 43,54%, se bajó la temperatura a 95 °C. A continuación, se añadieron gota a gota 0,7 mL de solución de Borchi® Kat 22 (Borchi® Kat 22 disuelto en 2-etilhexanol en una concentración del 5% en peso). Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 39,81%, se añadieron 0,28 g de cloruro de isoftaloilo para terminar la reacción y se detuvo el calentamiento. El exceso de monómeros Desmodur® H se eliminó mediante destilación y un aparato de evaporación de película fina para obtener el prepolímero isocianato comparativo 1. ;Prepolímero de isocianato 2;En un recipiente de reacción de 1 L, se añadieron 0,11 g de Irganox E 201 a 600 g de Desmodur® H bajo atmósfera de nitrógeno y agitación. La mezcla se calentó a 100 °C y se añadieron 237 g de poliéter LP 112 gota a gota a través de un embudo de goteo. Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 33,51%, se bajó la temperatura a 95 °C. A continuación, se añadieron gota a gota 0,3 mL de solución de Borchi® Kat 22 (Borchi® Kat 22 disuelto en poliéter LP 112 en una concentración del 10 % en peso). Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 31,34%, se añadieron 0,23 g de cloruro de isoftaloilo para terminar la reacción y se detuvo el calentamiento. El exceso de monómeros Desmodur® H se eliminó mediante destilación y un aparato de evaporación de película fina para obtener el prepolímero de isocianato 2. ;Prepolímero de isocianato 3;En un recipiente de reacción de 1 L, se añadieron 0,12 g de Irganox E 201 a 550 g de Desmodur® H bajo atmósfera de nitrógeno y agitación. La mezcla se calentó a 100 °C y se añadieron 300 g de Acclaim 4200 gota a gota a través de un embudo de goteo. Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 31,78%, se bajó la temperatura a 95 °C. Se añadieron a continuación, gota a gota 0,9 mL de solución de Borchi® Kat 22 (Borchi® Kat 22 disuelto en 2-etilhexanol en una concentración del 5 % en peso). Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 39,81%, se añadieron 0,33 g de cloruro de isoftaloilo para terminar la reacción y se detuvo el calentamiento. El exceso de monómeros Desmodur® H se eliminó mediante destilación y un aparato de evaporación de película fina para obtener el prepolímero de isocianato 3. ;;Prepolímero de isocianato 4;;En un recipiente de reacción de 1 L, se añadieron 0,12 g de Irganox E 201 a 430 g de Desmodur® H bajo atmósfera de nitrógeno y agitación. La mezcla se calentó a 100 °C y se añadieron 355 g de Poliéter L 5050 gota a gota a través de un embudo de goteo. Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 25,69%, se bajó la temperatura a 95 °C. A continuación, se añadieron gota a gota 1,874 mL de solución Borchi® Kat 22 (Borchi® Kat 22 disuelto en 2-etilhexanol en una concentración del 5% en peso). Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 24,05%, se añadieron 0,72 g de cloruro de isoftaloilo para terminar la reacción y se detuvo el calentamiento. El exceso de monómeros Desmodur® H se eliminó mediante destilación y un aparato de evaporación de película fina para obtener el prepolímero de isocianato 4. ;;Prepolímero de isocianato 5;;En un recipiente de reacción de 1 L, se añadieron 0,11 g de Irganox E 201 a 375 g de Desmodur® H bajo atmósfera de nitrógeno y agitación. La mezcla se calentó a 100 °C y se añadieron 350 g de PO3G H 2400 gota a gota a través de un embudo de goteo. Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 24,05%, se bajó la temperatura a 95 °C. A continuación, se añadieron gota a gota 0,5 mL de solución Borchi® Kat 22 (Borchi® Kat 22 disuelto en 2-etilhexanol en una concentración del 5% en peso). Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 22,46%, se añadieron 0,18 g de cloruro de isoftaloilo para terminar la reacción y se detuvo el calentamiento. El exceso de monómeros Desmodur® H se eliminó mediante destilación y un aparato de evaporación de película fina para obtener el prepolímero de isocianato 5. ;;Prepolímero de isocianato 6;;En un recipiente de reacción de 1 L, se añadieron 0,11 g de Irganox E 201 a 450 g de Desmodur® H bajo atmósfera de nitrógeno y agitación. La mezcla se calentó a 100 °C y se añadieron 350 g de Desmophen 3600 Z gota a gota a través de un embudo de goteo. Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 26,07%, se detuvo el calentamiento. El exceso de monómeros Desmodur® H se eliminó mediante destilación y un aparato de evaporación de película fina para obtener el prepolímero de isocianato 6. ;;Prepolímero de isocianato 7;;En un recipiente de reacción de 1 L, se añadieron 450 g de Desmodur® H bajo atmósfera de nitrógeno y agitación, y se calentó a 100 °C. Se añadieron 356,8 g de Desmophen 3600 Z gota a gota a través de un embudo de goteo. Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 25,75%, se bajó la temperatura a 95 °C. A continuación, se añadieron gota a gota 0,3 mL de solución Borchi® Kat 22 (Borchi® Kat 22 disuelto en Desmophen 3600 Z en una concentración del 10% en peso). Cuando el valor de NCO de la mezcla en el recipiente alcanzó el 24,12%, se añadieron 0,0244 g de cloruro de isoftaloilo para terminar la reacción y se detuvo el calentamiento. El exceso de monómeros Desmodur® H se eliminó mediante destilación y un aparato de evaporación de película fina para obtener el prepolímero de isocianato 7. ;;El equivalente de isocianato, el contenido de isocianato, el contenido de sólidos y la viscosidad de los prepolímeros de isocianato 1-7 se enumeran en la Tabla 1. La Tabla 1 muestra los parámetros de las propiedades físicas de los prepolímeros de isocianato 1-7. ;;T l 1: r m r l r i fí i l r lím r i i n 1-7 ;;; ; Valores de referencia para el espesor de película sin burbujas, la vida útil, el tiempo sin pegajosidad y el índice de rendimiento de recubrimiento de una composición de recubrimiento;;La Tabla 2 muestra los valores de referencia para el espesor de película sin burbujas, la vida útil, el tiempo sin pegajosidad y el índice de rendimiento de recubrimiento de una composición de recubrimiento. ;;Tabla 2: valores de referencia para el espesor de película sin burbujas, la vida útil, el tiempo sin pegajosidad y el índice de rendimiento de recubrimiento de una composición de recubrimiento ;;; ;;; Idealmente, una composición de recubrimiento tiene un espesor de película sin burbujas y un tiempo de vida útil mayores o iguales que los valores de referencia pertinentes, y un tiempo sin pegajosidad menor o igual que el valor de referencia pertinente, y el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento tiene una dureza pendular (1d, 7d) mayor que el valor de referencia pertinente. ;;Método de preparación de una composición de recubrimiento;;Las cantidades de los componentes se muestran en las Tablas 3-7. El componente reactivo de isocianato, BYK085, tamiz molecular, NE310 opcional, BYK333 opcional, BYK331 opcional, DMM opcional y PGDA opcional se mezclaron y agitaron a temperatura normal durante 10 a 30 minutos para obtener una mezcla A. El oligómero de isocianato y el prepolímero de isocianato se mezclaron y agitaron a temperatura normal durante 5 a 10 minutos para obtener una mezcla B. La mezcla A y la mezcla B se mezclaron y agitaron a temperatura normal durante 3 a 5 minutos para obtener una composición de recubrimiento. ;;Método de preparación de un recubrimiento;;La composición de recubrimiento se aplicó a la superficie de un vidrio utilizando un rascador de película capaz de ajustar el espesor de la película en un área de aplicación de 15 cm * 10 cm. Se obtuvo un recubrimiento después del curado y secado a 23 °C y 50% HR.
Ejemplos 1-7 y Ejemplos Comparativos 1-5
La Tabla 3 muestra los componentes de las composiciones de los Ejemplos 1-7 y los Ejemplos comparativos 1-5, así como los resultados de los ensayos de estas composiciones y sus recubrimientos.
Tabla 3: Componentes y resultados de los ensayos de las composiciones de los Ejemplos 1-7 (Ex 1-7) y de los Ejemplos comparativos 1-5 (CE 1-5)
(continuación)
Las composiciones de recubrimiento de los Ejemplos 1-7 tienen una larga vida útil, y los recubrimientos formados por estas composiciones de recubrimiento tienen un corto tiempo libre de pegajosidad, un buen espesor de película libre de burbujas y una buena dureza pendular.
Puede observarse en los Ejemplos comparativos 1, 3 y 5 que cuando el poliéter poliol como uno de los componentes de reacción del prepolímero de isocianato en la composición de recubrimiento tiene un peso molecular medio en peso inferior a 400, el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento que comprende el prepolímero de isocianato resultante tiene un tiempo libre de pegajosidad corto y una buena dureza pendular, pero un espesor de película libre de burbujas inferior al valor de referencia pertinente, y la composición de recubrimiento correspondiente tiene una vida útil también inferior al valor de referencia pertinente.
Como se desprende de los Ejemplos comparativos 2 y 4, cuando se utiliza el poliol de poliéster como uno de los componentes de reacción del prepolímero de isocianato en la composición de recubrimiento, la composición de recubrimiento que comprende el prepolímero de isocianato resultante tiene una larga vida útil, y el recubrimiento formado a partir de la misma tiene un tiempo libre de pegajosidad corto y una buena dureza pendular, pero un espesor de película libre de burbujas inferior al valor de referencia pertinente.
Ejemplos 6, 8-9 y Ejemplos Comparativos 6-8
La Tabla 4 muestra los componentes de las composiciones de los Ejemplos 6, 8-9 y los Ejemplos comparativos 6-8, así como los resultados de los ensayos de estas composiciones y sus recubrimientos.
Tabla 4: Componentes y resultados de los ensayos de las composiciones de los Ejemplos 6, 8-9 (Ej6, 8-9) y de los
(continuación)
Las composiciones de recubrimiento de los Ejemplos 6 y 8-9 tienen una larga vida útil, y los recubrimientos formados por estas composiciones de recubrimiento tienen un corto tiempo libre de pegajosidad, un buen espesor de película libre de burbujas, y una buena dureza pendular.
Puede observarse en los Ejemplos comparativos 6-8 que cuando la composición de recubrimiento no comprende el prepolímero de isocianato o la relación en peso del prepolímero de isocianato con respecto al oligómero de isocianato en la composición es 1:4 o 4:1, el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento que comprende el prepolímero de isocianato resultante no puede tener tanto un buen espesor de película sin burbujas como una dureza pendular.Ejemplos 10-18
La Tabla 5 muestra los componentes de las composiciones de los Ejemplos 10-18, así como los resultados de las pruebas de estas composiciones y sus recubrimientos.
T - -
(continuación)
De los Ejemplos 10-18 se desprende que cuando la relación molar de NCO/NH en la composición de recubrimiento se ajusta dentro de un intervalo de 1,5:1 a 4:1, la composición de recubrimiento tiene una larga vida útil, y el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento tiene un tiempo corto sin pegajosidad, un buen espesor de película sin burbujas y una buena dureza pendular. En particular, cuando la relación molar de NCO/NH es de 1,5:1 a 3:1, el rendimiento global de la composición de recubrimiento y del recubrimiento formado a partir de ella es superior, y el recubrimiento tiene un tiempo libre de pegajosidad más corto.
Ejemplos 19-20
La Tabla 6 muestra los componentes de las composiciones de los Ejemplos 19-20, así como los resultados de las pruebas de estas composiciones y sus recubrimientos.
Tabla 6: Comp n n r l l n l m i i n l E m l 1 -2 E 1 -20)
Se puede observar en los Ejemplos 19-20 que cuando el componente isocianato-reactivo de la composición de recubrimiento es una mezcla de ésteres aspárticos, la composición de recubrimiento tiene una larga vida útil, y el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento tiene un tiempo corto sin pegajosidad, un buen espesor de película sin burbujas, y una buena dureza pendular.
Ejemplos 21-23 y Ejemplo Comparativo 9
La Tabla 7 muestra los componentes de las composiciones de los Ejemplos 21-23 y el Ejemplo Comparativo 9, así como los resultados de los ensayos de estas composiciones y sus recubrimientos.
Tabla 7: Componentes y resultados de las pruebas de las composiciones de los Ejemplos 21-23 (Ex 21-23) y del Ejemplo Com arativo 9 CE 9.
Puede observarse en el Ejemplo comparativo 9 que cuando la cantidad del prepolímero de isocianato b1 del componente de isocianato es el 30% en peso de la suma de las cantidades del prepolímero de isocianato b1 y del prepolímero de isocianato b3 diferentes del prepolímero de isocianato b1, el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento tiene un espesor de película sin burbujas inferior al valor de referencia pertinente.
Del Ejemplo 21 se desprende que cuando se utiliza una mezcla de diferentes prepolímeros de isocianato b1, la composición de recubrimiento tiene un largo tiempo de vida útil, y el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento tiene un corto tiempo libre de pegajosidad, un buen espesor de película libre de burbujas, y una buena dureza pendular.
Se puede observar en los Ejemplos 22-23 que cuando se cambia el catalizador de la composición de recubrimiento, la composición de recubrimiento tiene una larga vida útil, y el recubrimiento formado por la composición de recubrimiento tiene un corto tiempo libre de pegajosidad, un buen espesor de película libre de burbujas, y una buena dureza pendular.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una composición de recubrimiento que comprende: (a) un componente isocianato-reactivo que comprende: (a1) al menos un éster poliaspártico, y (a2) opcionalmente, un éster poliéter-aspártico; (b) un componente isocianato que comprende: (b1) al menos un prepolímero de isocianato, siendo el prepolímero de isocianato un producto de reacción de componentes que comprenden al menos un isocianato alifático y al menos un poliéter poliol, teniendo el poliéter poliol un peso molecular promedio en peso de 400 a 6000 y la estructura de la fórmula I: HO-R1n-R2 I, en donde R1 tiene una o más de las siguientes estructuras:
    R2 es uno o más de los siguientes: hidrógeno y un grupo orgánico inerte a un grupo isocianato, n es un número entero de 6 a 100, la cantidad de la estructura -R V es de al menos 40 % en peso basado en el peso del poliéter poliol; y (b2) al menos un oligómero de isocianato que contenga no menos de dos grupos isocianato, recibiendo el oligómero de isocianato carbodiimidación, dimerización, trimerización, biuretización, urealación o ciclización para formar un grupo oxadiazina, la relación en peso entre el prepolímero de isocianato (b1) y el oligómero de isocianato (b2) es superior a 1:4 e inferior a 4:1; (c) un catalizador; y (d) opcionalmente, un aditivo; en la que la relación molar entre los grupos isocianato y los grupos isocianato reactivos en la composición de recubrimiento es de 1,5:1 a 4:1.
  2. 2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizada porqueel poliéter poliol tiene un peso molecular medio en peso de 600 a 4000, más preferentemente de 1000 a 4000.
  3. 3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizada porqueel R1 tiene una o más de las siguientes estructuras: III y IV.
  4. 4. La composición de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizada porqueel poliéter poliol es uno o más de los siguientes: (i) un poliéter poliol que tenga la estructura de fórmula V:
    v, (¡i) un poliéter poliol que tenga la estructura de la fórmula VI:
    V I , (i¡¡) un poliéter poliol que tenga la estructura de la fórmula Vil:
    (iv) un poliéter poliol que tenga la estructura de fórmula VIII:
    (v) un poliéter poliol que tenga la estructura de la fórmula IX:
    (vi) un poliéter poliol que tenga la
    en donde p, q, r, s, t y u son cada uno independientemente un número entero no menor que 1, la suma de p y q es n, la suma de r y s es n, y la suma de t y u es n.
  5. 5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizada porquelos componentes para preparar el prepolímero de isocianato comprenden además al menos un poliol diferente de dicho poliéter poliol, y la cantidad de la estructura -R61n- es al menos 50% en peso basada en el peso total de dicho poliéter poliol y del poliol diferente de dicho poliéter poliol.
  6. 6. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porqueel éster poliaspártico (a1) comprende un éster poliaspártico de acuerdo con la fórmula XI:
    en la que Z representa un residuo alifático, R3 y R4 son cada uno independientemente un grupo orgánico que es inerte a un grupo isocianato a presión normal y a 100 °C o menos, m es un número entero no inferior a 2.
  7. 7. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porqueel éster poliaspártico (a1) tiene un contenido superior al 50 % en peso, basado en el peso total del componente isocianato-reactivo (a).
  8. 8. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el éster poliaspártico (a1) comprende uno o más de los siguientes: (i) un éster poliaspártico que tenga la estructura de fórmula XII,
    (ii) un éster poliaspártico que tenga la estructura de fórmula XIII, y
    (iii) un éster poliaspártico que tenga la estructura de fórmula XIV,
    en la que R3 y R4 son cada uno independientemente uno o más de los siguientes: metilo, etilo y butilo.
  9. 9. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porqueel éster poliéteraspártico (a2) comprende un éster poliéter-aspártico de acuerdo con la fórmula XV:
    X V , en la que Q representa un residuo alifático, R6 y R7 son cada uno independientemente un grupo orgánico que es inerte a un grupo isocianato a presión normal y a 100 °C o menos, R5 representa un residuo alquilo C1-C6, m es un número entero no inferior a 2, f es un número entero de 1 a 35.
  10. 10. La composición de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porqueel éster poliéter-aspártico (a2) comprende un éster poliéter-aspártico de acuerdo con la fórmula XVI:
    XVI, en la que h es un número entero de 2 a 4, g es un número entero de 1 a 35, s es un número entero de 1 a 2, J es un residuo alquilo, R6 y R7 son cada uno independientemente un grupo orgánico que es inerte a un grupo isocianato a presión normal y a 100 °C o menos, R8 es un residuo alquilo Ci-C6.
  11. 11. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porqueel oligómero de isocianato (b2) comprende uno o más de los siguientes grupos: un grupo biuret, un grupo uretdiona, un grupo isocianurato y un grupo iminooxadiazinediona.
  12. 12. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porqueel oligómero de isocianato (b2) es uno o más de los siguientes: derivados de un triisocianato alifático y de un triisocianato alicíclico que tienen grupos biuret, uretdiona, isocianurato y/o iminooxadiazinediona.
  13. 13. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porqueel oligómero de isocianato (b2) tiene un contenido de grupo isocianato de 10 a 50 % en peso, basado en el peso total del oligómero de isocianato.
  14. 14. La composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada porquela relación en peso del prepolímero de isocianato (b1) con respecto al oligómero de isocianato (b2) es de 1:2 a 2:1.
  15. 15. Uso de la composición de recubrimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 para proteger una superficie de sustrato o un recubrimiento del mismo.
  16. 16. Un método de recubrimiento que comprende los pasos de aplicar la composición de recubrimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 a una superficie de sustrato, seguido de curado y secado.
  17. 17. Un producto recubierto que comprende un sustrato y un recubrimiento formado mediante la aplicación de la composición de recubrimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 al sustrato y su posterior curado y secado.
  18. 18. El producto recubierto de acuerdo con la reivindicación 17,caracterizado porqueel producto recubierto es un suelo, una pared, una pala de viento o un objeto metálico.
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