ES3029732T3 - Two-component coating compositions - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende un primer componente polihidroxilado saturado, opcionalmente un segundo componente polihidroxilado saturado (el segundo compuesto polihidroxilado es diferente del primer compuesto polihidroxilado), al menos un componente metálico, agua y al menos un poliisocianato. La composición resultante ofrece excelente resistencia al rayado, mejores propiedades mecánicas y buena aplicabilidad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones de recubrimiento de dos componentes

La presente invención se refiere a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende un primer componente polihidroxi saturado, opcionalmente un segundo componente polihidroxi saturado, opcionalmente otros componentes polihidroxi, en el que el segundo compuesto de polihidroxi es diferente del primer compuesto de polihidroxi, al menos un poliisocianato y al menos un componente metálico. La composición resultante ofrece una excelente resistencia a los arañazos, mejores propiedades mecánicas y buena aplicabilidad.

Antecedentes de la invención

Los recubrimientos son una aplicación de valor agregado importante y de rápido crecimiento. Un recubrimiento suele tener una función decorativa y protectora. Las composiciones de recubrimientos para la construcción, en particular para pisos e impermeabilizantes, se basan principalmente en resinas epoxi o resinas de poliuretano.

Una composición de recubrimiento a base de resina epoxi proporciona superficies estéticamente agradables y brillantes. Por otro lado, una composición de suelo a base de resina epoxi sufre ciertas desventajas. Por ejemplo, pueden producirse efectos de rubor no deseados, especialmente a temperaturas más bajas. Además, la intensidad del brillo a menudo se ve influenciada por la temperatura y puede disminuir en ambientes fríos. Además, los productos químicos implicados (es decir, epóxidos y aminas) se consideran cada vez más peligrosos según el Reglamento REACH de la Unión Europea, por lo que es deseable una química alternativa para superar dichas limitaciones.

Los poliuretanos (PU) consisten en polímeros compuestos por una cadena de unidades orgánicas unidas por enlaces carbamato (uretano/urea) resultantes de la reacción entre un grupo hidroxilo o un grupo amina y un grupo isocianato. Industrialmente, los polímeros de poliuretano generalmente se forman haciendo reaccionar un isocianato con un poliol donde tanto el isocianato como el poliol contienen en promedio dos o más grupos funcionales por molécula. Los PU se pueden producir en muchas formas diferentes, desde espumas de muy baja densidad hasta compuestos de alto rendimiento, por lo que se pueden utilizar en una multitud de aplicaciones. Ejemplos de aplicaciones incluyen asientos de espuma flexible de alta resiliencia, paneles aislantes de espuma rígida, compuestos de encapsulado eléctrico, adhesivos de alto rendimiento, recubrimientos de superficies, empaques, selladores de superficies y fibras sintéticas.

Todos los aspectos materiales que convierten al PU en elastómeros, adhesivos y termoplásticos exitosos también se traducen en la fabricación de recubrimientos de alto rendimiento. Por lo tanto, los recubrimientos de PU se valoran particularmente por su durabilidad, resistencia a la abrasión, estética y flexibilidad de formulación. Además, al igual que los adhesivos de PU, los recubrimientos de PU se pueden entregar en numerosos formatos para cumplir con los requisitos de proceso de casi todas las operaciones.

Los recubrimientos de poliuretano de dos componentes, a veces llamados recubrimientos de dos paquetes o sistema de poliuretano 2K, son probablemente los más conocidos de todos los recubrimientos de poliuretano. Dos componentes describen un proceso en el que hay dos paquetes de resina (a menudo denominados parte A y parte B) mezclados inmediatamente antes de la aplicación. Un paquete contiene una resina con grupos químicos reactivos (por ejemplo, hidroxilos o aminas); El otro paquete contiene una resina de poliisocianato capaz de reaccionar con los grupos químicos. La ventaja clave del recubrimiento de dos componentes es la estabilidad de almacenamiento teóricamente infinita junto con una rápida reacción de curado una vez que se mezclan las dos resinas y un proceso de mezcla simple antes de la aplicación.

Los poliuretanos de dos componentes que utilizan aminas de curado suficientemente lento y los poliuretanos de tres componentes que utilizan agua y un eliminador de CO2 se conocen desde hace mucho tiempo. Sin embargo, los paquetes de tres componentes no son populares en el mercado y las aminas utilizadas en las composiciones de poliurea de dos componentes son comparativamente caras y frecuentemente peligrosas para la salud.

El documento US 5,077,349 A divulga un proceso para la preparación de plásticos de poliuretano. Esta composición de dos componentes basada en la resina de poliol polibutadieno es muy flexible y tiene una baja resistencia a la tracción.

La composición del recubrimiento resultante del estado de la técnica mencionado anteriormente es blanda y, por lo tanto, no ofrece la resistencia mecánica deseada a los recubrimientos.

Es común agregar pequeñas cantidades de óxido de calcio a los sistemas de poliuretano de uno y dos componentes para eliminar la humedad de los polioles y otras materias primas. Dicho uso se describe en US3919173. El propósito de la adición de óxido de calcio en estos sistemas es evitar que el agua cree reacciones secundarias no deseadas, por lo que el agua se considera un contaminante.

El uso de óxidos metálicos, hidróxidos, (CaO, Ca(OH)2), cemento en combinación con agua, poliol e isocianato también está bien descrito, por ejemplo, en el documento EP 2944622. En estos sistemas, el agua se utiliza para reaccionar con el cianato (NCO) en el sistema para formar enlaces de urea, ofreciendo beneficios en las propiedades físicas y creando sistemas que son tolerantes a la humedad en la aplicación.

Con el fin de obtener la estabilidad del almacenamiento, estos sistemas utilizan un componente de polvo para los óxidos metálicos, hidróxidos, (CaO, Ca(OH)2), cemento en combinación con dos componentes líquidos (isocianato poliol, agua), por lo que por diseño son tres o más componentes.

Las composiciones de múltiples componentes crean complicaciones en el uso, lo que a menudo resulta en errores durante la aplicación que resultan en una falla prematura del recubrimiento o el piso. Los materiales multicomponente también están limitados en su procedimiento de aplicación. Por ejemplo, la aplicación por pulverización no es posible con equipos industriales estándar.

De acuerdo con lo anterior, era un objeto de la invención actualmente reivindicada proporcionar composiciones de dos componentes que dan como resultado una composición de recubrimiento con buenas propiedades mecánicas, suficiente vida útil y vida útil en recipiente.

Resumen de la invención

Sorprendentemente, se descubrió que la combinación de poliisocianatos y agua con ciertos compuestos polihidroxi proporciona una vida útil y de recipiente suficiente, con una velocidad de curado lo suficientemente rápida y buenas propiedades mecánicas.

Así, en un aspecto la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de dos componentes que comprende:

(I) Componente A que comprende

(i) un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol, poliéster poliol, alquil poliol C2 a C32 y alcohol de azúcar;

(ii) > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua, sobre la base del peso total de la composición de dos componentes; (iii) > 2 % en peso a < 50 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo formado por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio, sobre la base del peso total de la composición de dos componentes;

(iv) un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a Ce, que es diferente del primer compuesto polihidroxi saturado; y

(II) Componente B que comprende al menos un poliisocianato.

La relación en peso del componente (A) y el componente (B) está en el rango de 1:20 a 3:1.

Por “composición de dos componentes” se entiende una composición que comprende dos componentes esenciales. Dicha composición podrá comprender adicionalmente uno o más componentes opcionales.

Los nombres de los compuestos que comienzan con “poli” designan sustancias, que formalmente contienen, por molécula, dos o más de los grupos funcionales. El compuesto en sí puede ser monomérico, oligomérico o polimérico. Por ejemplo, un poliol es un compuesto que tiene dos o más grupos hidroxi, un poliisocianato es un compuesto que tiene dos o más grupos isocianato.

El término “funcionalidad media” denota el número medio de grupos funcionales en una molécula determinada. “Mw” representa el peso molecular promedio y se determina de acuerdo con la norma DIN 55672-1 y se refiere al estándar de calibración de poliestireno.

“% en peso”, tal como se utiliza en la presente invención, se refiere al peso total de la composición de dos componentes.

El término “saturado” denota que el compuesto polihidroxi tiene solo enlaces individuales entre átomos de carbono. El término “oligómero” denota una molécula que consta de 2 a 10 monómeros, pero que no tiene necesariamente una distribución de masa molecular.

El término “prepolímero” se refiere a un monómero o sistema de monómeros que han reaccionado a un estado de masa molecular intermedio. Este material es capaz de una mayor polimerización por grupos reactivos hasta un estado de alto peso molecular completamente curado.

Descripción detallada de la invención

Antes de que se describan las presentes composiciones y formulaciones de la invención, debe entenderse que esta invención no se limita a las composiciones y formulaciones particulares descritas, ya que dichas composiciones y formulaciones pueden, por supuesto, variar.

Si en lo sucesivo se define un grupo que comprende al menos un cierto número de realizaciones, se entiende que esto también abarca un grupo que preferiblemente consiste solo en estas realizaciones. Además, los términos “primero”, “segundo”, “tercero” o “(a)”, “(b)”, “(c)”, “(d)”, etc., etc., en la descripción y en las reivindicaciones, se utilizan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir un orden secuencial o cronológico. Debe entenderse que los términos así utilizados son intercambiables en circunstancias apropiadas y que las realizaciones de la invención descritas en este documento son capaces de operar en secuencias distintas a las descritas o ilustradas en este documento. En caso de que los términos “primero”, “segundo”, “tercero” o “(A)”, “(B)” y “(C)” o “(a)”, “(b)”, “(c)”, “(d)”, “ i”, “ ii”, etc., se refieran a las etapas de un método o uso o ensayo, no hay coherencia de tiempo o de intervalo de tiempo entre las etapas, es decir, las etapas pueden llevarse a cabo simultáneamente o puede haber intervalos de tiempo de segundos, minutos, horas, días, semanas, meses o incluso años entre dichas etapas, a menos que se indique lo contrario en la solicitud como se establece arriba o abajo.

En los siguientes pasajes, se definen con más detalle diferentes aspectos de la invención. Cada aspecto así definido podrá combinarse con cualquier otro aspecto o aspectos, a menos que se indique claramente lo contrario. En particular, cualquier característica indicada como preferida o ventajosa puede combinarse con cualquier otra característica o características indicadas como preferidas o ventajosas. La referencia a lo largo de esta especificación a “una realización” o “una realización” significa que un rasgo, estructura o característica particular descrito en relación con la realización está incluido en al menos una realización de la presente invención. Por lo tanto, las apariciones de las frases “en una realización” o “en una realización” en varios lugares a lo largo de esta especificación no se refieren necesariamente a la misma realización, aunque pueden hacerlo.

a) Compuestos polihidroxi

Los compuestos polihidroxi de la presente invención comprenden un primer compuesto polihidroxi y, opcionalmente, un segundo compuesto polihidroxi. El segundo compuesto polihidroxi, cuando está presente en la composición, es diferente del primer compuesto polihidroxi. Si es necesario, se pueden utilizar otros componentes polihidroxi.

El primer compuesto polihidroxi y el segundo compuesto polihidroxi de la presente invención es un compuesto polihidroxi saturado o (parcialmente) aromático.

Preferiblemente, el primer compuesto polihidroxi y el segundo compuesto polihidroxi de la presente invención es un compuesto polihidroxi saponificable no alcalino y, por lo tanto, resistente a la hidrólisis alcalina.

La composición de recubrimiento de dos componentes reivindicada ingeniosamente no contiene preferentemente ningún poliol de poliolefina insaturado, como los polioles de polibutadieno y los polioles de poliisopreno, más preferiblemente la composición de recubrimiento de dos componentes reivindicada inventivamente no contiene ningún diol de polibutadieno.

El primer compuesto polihidroxi de la presente invención tiene al menos dos grupos hidroxilo y un contenido de grupos hidroxilo en el rango de: > 0.5 % en peso a < 15 % en peso, preferiblemente: > 3 % en peso a < 10 % en peso, en peso de los compuestos polihidroxi.

El primer compuesto polihidroxi de la presente invención se selecciona del grupo que consta de poliéter poliol, poliéster poliol, poliol alquilo C2 a C56 y alcohol de azúcar.

En una realización preferida, se selecciona el primer compuesto polihidroxi de la presente invención del grupo que consiste en poliéter poliol y poliéster poliol. En una realización, el primer compuesto polihidroxi es un poliéter poliol.

Los polioles de poliéter se obtienen por métodos conocidos, tales como, pero no se limita a, la polimerización aniónica de óxidos de alquileno con la adición de al menos una molécula iniciadora que comprende de 2 a 8, preferiblemente de 2 a 6, átomos de hidrógeno reactivos en forma unida en presencia de catalizadores. Como catalizadores, es posible utilizar hidróxidos metálicos alcalinos como, pero no se limita a, hidróxido de sodio o potasio u alcóxidos metálicos alcalinos, como, pero no se limita a, metóxido de sodio, etóxido de sodio o potasio o isopropóxido de potasio o, en el caso de la polimerización catiónica, ácidos de Lewis como el pentacloruro de antimonio, el éterato de trifluoruro de boro o catalizadores de tierras blanqueadoras. Además, los compuestos de cianuro de doble metal (o DMC) también se pueden utilizar como catalizadores, como ya se ha descrito anteriormente.

El poliol de poliéter adecuado incluye productos obtenidos por la polimerización de óxidos de alquileno, como óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno y tetrahidrofurano en presencia de una molécula iniciadora. La molécula iniciadora adecuada incluye una pluralidad de átomos de hidrógeno activos e incluye, pero no se limita a, agua, butanodiol, etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, bisfenol-Ao -F, etanolamina, dietanolamina, trietanolamina, tolueno diamina, dietil tolueno diamina, fenil diamina, difenilmetano diamina, etileno diamina y ciclohexano diamina.

Los ejemplos del poliol de poliéter incluyen, pero no se limitan a, poliol de óxido de polietileno y poliol de óxido de polipropileno, en particular el diol de óxido de polietileno, el diol de óxido de polipropileno, el triol de óxido de polietileno y el triol de óxido de polipropileno. Tales polioles de poliéter son conocidos por la persona experta en la técnica y, por lo tanto, la presente invención no está limitada por la elección de dichos polioles. Además, el poliéter poliol disponible comercialmente como, pero no se limita a, Arcol® de Covestro también se puede utilizar para el propósito de la presente invención.

Otros ejemplos de poliéter poliol incluyen polioles de polipropilenóxido terminados con óxido de etileno (“EO-terminados” o terminados en óxido de etileno), poliéter polioles injertados con estireno-acrilonitrilo, por ejemplo, Lupranol® de BASF SE, polioles Voranol™, polioles Voralux™, polioles Specflex™ de Dow Chemicals y Desmophen® de Covestro.

Otros ejemplos adecuados de poliéter poliol se derivan de los monómeros constituidos por óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, tetrahidrofurano (en lo sucesivo denominado THF) y una mezcla de los mismos. Por el término “derivado”, tal como se utiliza en el presente documento, se refiere al componente básico del poliéter poliol.

En una realización, el poliol poliéter se deriva del monómero de THF. Los polioles poliéter disponibles comercialmente, tales como, pero no se limita a, PolyTHF® de BASF SE también pueden utilizarse para el propósito de la presente invención.

Preferiblemente, el poliéter poliol tiene un valor de hidroxilo en el rango de > 30 a < 600 mg KOH/g, más preferiblemente en el rango de > 30 a < 500 mg KOH/g y más preferiblemente en el rango de > 30 a < 450 mg KOH/g determinado de conformidad con DIN 53240.

Preferiblemente, el poliol poliéter tiene una funcionalidad en el rango de > 1.7 a < 6, más preferiblemente en el rango de > 1.5 a < 4 y más preferiblemente en el rango de > 1.5 a < 3.5.

En otra realización, el primer compuesto polihidroxi es un poliol de poliéster.

Preferiblemente, el poliol de poliéster tiene un valor de hidroxilo en el rango de > 30 a < 600 mg KOH/g, más preferiblemente en el rango de > 30 a < 500 mg KOH/g y más preferiblemente en el rango de > 30 a < 450 mg KOH/g determinado según DIN 53240.

Preferiblemente, el poliol de poliéster tiene una funcionalidad en el rango de > 2 a < 6, más preferiblemente en el rango de > 2 a < 5 y más preferiblemente en el rango de > 2 a < 4.

El poliol de poliéster como compuesto polihidroxi adecuado para la presente invención comprende al menos un ácido carboxílico y al menos un poliol alquilo C2 a C10. El término “ácido carboxílico” se refiere al ácido policarboxílico saturado y/o insaturado, como el ácido dicarboxílico. Al menos un ácido carboxílico puede contener grupos funcionales adicionales como, pero no se limita a, grupos hidroxilo.

Al menos un ácido dicarboxílico es preferiblemente un ácido dicarboxílico alifático de la fórmula general HOOC-(CH2)y-COOH, donde y es un número real de 2 a 20, siendo ejemplos ácido succínico, ácido adípico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dicarboxílico heptano, ácido dicarboxílico de octano, ácido dicarboxílico nonano, ácido dicarboxílico decano, ácido dicarboxílico undecano y ácido dicarboxílico dodecano. Los ácidos dicarboxílicos se pueden utilizar individualmente o como mezclas, por ejemplo, en forma de una mezcla de ácido succínico, ácido glutárico y ácido adípico. Para preparar los polioles de poliéster, puede ser ventajoso utilizar los derivados del ácido dicarboxílico correspondientes, como los ésteres dicarboxílicos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono en el radical alcohol, anhídridos dicarboxílicos o cloruros de ácido dicarboxílico en lugar de los ácidos dicarboxílicos.

Preferiblemente, se selecciona al menos un poliol alquilo C2 a C10 del grupo formado por etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanodiol, 1,10-decanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, 1,2-propanodiol, 3-metil-1,5-pentanediol, dialquilenglicoles éter como dietilenglicol y di propilenglicol, 2,2-bis(hidroximetil)1,3-propanodiol y trimetilolpropano.

En una realización preferida, se selecciona el primer compuesto polihidroxi saturado del grupo que consiste en polietilenglicol, polipropilenglicol y polipropileno óxido triol.

El término “poliol alquilo C2 a C56” se refiere a un residuo alifático saturado lineal o ramificado, cíclico o acíclico, que son sustituidos por al menos dos, preferiblemente dos, tres, cuatro o cinco grupos hidroxi.

Ejemplos de polioles de alquilo C2 a C32 son etanodiol, propanodiol, neopentilglicol, butanodiol, pentanediol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, ciclohexanodimetanol, trimetilol propano, glicerol, trimetilotano, pentaeritriol, hexanodiol, heptanodiol, octanediol, nonanediol, decanodiol, undecanodiol, dodecanodiol, tridecanediol, tetradecanodiol, pentadecanediol, hexadecanediol, heptadecanediol, octadecanediol, nonadecanediol, eicosanediol, heneicosanediol, docosanediol, tetracosanediol, hexacosanediol, heptacosanodiol, octacosanediol, nonacosanodiol, triacontanediol, dotriacontanediol e isómeros de los mismos.

Ejemplos de alquilpolioles preferidos C2 a C12 son etanodiol, propanodiol, neopentilglicol, butanodiol, pentanediol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, ciclohexanodimetanol, trimetilol propano, glicerol, trimetiloletano, pentaeritritol, hexanodiol, heptanodiol, octanediol, nonanediol, decanodiol, undecanodiol, dodecanodiol e isómeros de los mismos.

Los polioles de alquilo C2 a C6 preferidos son el etanodiol, el propanodiol, el neopentilglicol, el butanodiol, el pentanediol, el dietilenglicol, el trietilenglicol, el dipropilenglicol, el trimetilol propano, el glicerol, el trimetiloletano, el pentaeritritol, el hexanodiol y sus isómeros.

El término “alcohol de azúcar” se refiere a los alcoholes derivados de los azúcares. Los alcoholes de azúcar tienen la fórmula general HOCH2(CHOH)nCH2OH, en el que n es un número real en el rango de > 2 a < 10.

Los ejemplos adecuados de alcoholes de azúcar incluyen, pero no se limitan a, xilitol, lactitol, eritritol, manitol, sorbitol, galactitol y maltitol.

En una realización más preferida, se selecciona el segundo compuesto polihidroxi del grupo que consiste en propanodiol, butanodiol, glicerol, pentaeritritol y sorbitol.

Preferiblemente, el primer compuesto polihidroxi tiene un peso molecular medio Mw en el rango de > 100 a < 20.000 g/mol, preferiblemente en el rango de > 150 a < 15.000 g/mol, más preferiblemente en el rango de > 200 a < 10,000 g/mol, aún más preferiblemente en el rango de > 200 a < 8,000 g/mol y más preferiblemente en el rango de > 200 a <6,000 g/mol determinado según DIN 55672-1.

Preferiblemente, el segundo compuesto polihidroxi tiene un peso molecular promedio en peso Mw en el rango de > 50 a < 2,000 g/mol, preferiblemente en el rango de > 50 a < 1,500 g/mol, aún más preferiblemente en el rango de > 50 a < 1,000 g/mol y más preferiblemente en el rango de > 50 a < 500 g/mol determinado de acuerdo con DIN 55672 1.

En una realización preferida, la cantidad del primer compuesto polihidroxi saturado está en el rango de > 5.0 % en peso a < 40 % en peso, basado en el peso total de la composición de dos componentes.

En una realización preferida, la cantidad del compuesto polihidroxi saturado de un segundo está en el rango de > 0.2% en peso a < 20% en peso, basado en el peso total de la composición de dos componentes.

El primer y el segundo compuesto polihidroxi pueden estar en cualquier estado. El término “estado” se refiere a la forma física del compuesto polihidroxi. Preferiblemente, el primer y el segundo compuesto polihidroxi están en estado líquido.

b) Agua

Además del agua que está presente en el compuesto polihidroxi, se añade una cantidad adicional de agua a la composición de la invención actualmente reivindicada, de modo que la cantidad de agua presente en la composición del recubrimiento de dos componentes está en el rango de > 1 % en peso a < 50 % en peso, preferiblemente en el rango de >5 % en peso a < 40 % en peso, preferiblemente en el rango de >10 % en peso a < 40 % en peso, según el peso total de la composición de dos componentes.

c) Componente metálico

El componente A comprende al menos un componente metálico seleccionado del grupo formado por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio, más preferiblemente hidróxido de calcio y óxido de calcio y, más preferiblemente, hidróxido de calcio.

La presencia de un compuesto de calcio seleccionado a partir de hidróxido de calcio y/o óxido de calcio evita la formación de burbujas o ampollas en la superficie del producto curado al enfriar el CO2 que se genera por la reacción de los compuestos de isocianato y agua que está presente en el primer compuesto polihidroxi.

Al menos un óxido metálico presente en la composición del recubrimiento de dos componentes debe estabilizarse o, de lo contrario, se sedimentará como una masa no redispersable en unos pocos días. El uso de polioles de alquilo C2 a C6 estabiliza el óxido metálico y evita su sedimentación incluso después del almacenamiento durante un largo período de tiempo.

En otra realización preferida, la cantidad de al menos un óxido metálico y/o al menos un hidróxido metálico está en el rango de > 2% en peso a < 50 % en peso, preferiblemente en el rango de >5 % en peso a < 40 % en peso, más preferiblemente en el rango de >10 % en peso a < 40 % en peso, basado en el peso total de la composición de dos componentes.

d) Poliisocianatos

Para el propósito de la presente invención, al menos un poliisocianato incluye poliisocianato alifático, poliisocianato cicloalifático, poliisocianato aromático, poliisocianato modificado que contiene, por ejemplo, grupos uretonimina, grupos alofanato, grupos isocianurato, grupos uretano y grupos biuret.

En una realización, al menos un poliisocianato es al menos un diisocianato del poliisocianato alifático mencionado anteriormente, poliisocianato cicloalifático, poliisocianato aromático y poliisocianato modificado. Ejemplos representativos de estos diisocianatos preferidos se pueden encontrar, por ejemplo, en los documentos US 4.385.133, US 4.522.975 y US 5.167.899.

Los poliisocianatos cidoalifáticos adecuados incluyen aquellos en los que dos o más de los grupos isocianato están unidos directa y/o indirectamente al anillo cicloalifático. Los poliisocianatos aromáticos incluyen aquellos en los que dos o más de los grupos isocianato se unen directa y/o indirectamente al anillo aromático.

En una realización, los poliisocianatos alifáticos y los poliisocianatos cicloalifáticos pueden comprender de 6 a 100 átomos de carbono unidos en una cadena lineal o cíclicos y que tienen dos grupos finales reactivos de isocianato.

En una realización, se selecciona al menos un poliisocianato del grupo que consiste en diisocianato de pentametileno, diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de lsofolona (IPDI), 2,2,4- y 2,4,4-trimetil-1,6-diisocianato de hexametileno, diisocianato de tetrametoxibutano 1,4-diisocianato, diisocianato de butano-1,4, diisocianato de diciclohexilmetano, ciclohexano 1,3- y 1,4-diisocianato, diisocianato de 1,12-dodecametileno, diisocianatos de ácidos grasos diméricos; diisocianato de éster metílico de lisina, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatotoetilciclohexano, diisocianato de difenilmetano hidrogenado (H12MDI), diisocianato de 2,4-toileno hidrogenado, diisocianato de 2,6-toileno hidrogenado, diisocianato de difenilo de metileno (MDI), diisocianato de 2,4-tolueno (2,4-TDI), diisocianato de 2,6-tolueno (2,6-TDI), diisocianato de naftaleno (NDI), diisocianato de tetrametilxileno (TMXDI), diisocianato de p xileno y mezclas de estos compuestos, metileno polimérico diisocianato de difenilo, diisocianato de metileno difenilo modificado con carbodiimida, tris (isocianatohexilo)-isocianurato y mezclas con sus homólogos superiores, tris (isocianatohexilo)-biuret o mezclas con los homólogos superiores.

El diisocianato de metileno difenilo (MDI) está disponible en tres formas isoméricas diferentes, a saber, diisocianato de 2,2'-metileno difenil (2,2'-MDI), 2,4'-metileno di fenil diisocianato (2,4' MDI) y 4,4'-metileno difenil diisocianato (4,4'-MDI). Los MDI se pueden clasificar en MDI monoméricos (también designados MMDI) y MDI poliméricos (PMDI), denominados MDI técnicos. Para la presente invención, el MDI polimérico es el preferido. El MDI polimérico incluye especies oligoméricas e isómeros<m>D<i>. Por lo tanto, el MDI polimérico puede contener un solo isómero MDI o mezclas de isómeros de dos o tres isómeros MDI, siendo el resto especies oligoméricas. El MDI polimérico tiende a tener funcionalidades de isocianato superiores a 2. La proporción isomérica, así como la cantidad de especies oligoméricas, pueden variar en amplios rangos en estos productos. Por ejemplo, el MDI polimérico puede contener típicamente alrededor del 30 al 80 % en peso de isómeros del MDI, siendo el resto especies oligoméricas. Los isómeros MDI suelen ser una mezcla de 4,4'-MDI, 2,4' MDI y niveles muy bajos de 2,2'-MDI.

Preferiblemente, se selecciona al menos un poliisocianato del grupo formado por oligómeros y/o prepolímeros de diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de metileno difenilo (MDI) o un derivado de MDI como el diisocianato de metileno difenil polimérico, el diisocianato de metileno difenilo modificado con carbodiimida.

El diisocianato polimérico de metileno difenilo y el diisocianato de metileno difenilo modificado con carbodiimida están disponibles comercialmente, por ejemplo, para los tipos Lupranat® M, Lupranat® Ml y Lupranat® MM de BASF SE o Desmodur MDI de Covestro y la resina de poliisocianato basada en diisocianato de hexametileno (HDI) está disponible comercialmente, por ejemplo, para los tipos® Desmodur N de Covestro, Tolonato™ X Flo de Vencorex.

El poliisocianato puede estar en cualquier estado. El término “estado” se refiere a la forma física del poliisocianato. Preferiblemente, el poliisocianato se encuentra en estado líquido.

En una realización preferida, al menos un poliisocianato está presente en una cantidad en el rango de > 10 % en peso a < 90 % en peso, preferiblemente en el rango de > 20 % en peso a < 90 % en peso, más preferiblemente en el rango de > 20 % en peso a < 80 % en peso, preferiblemente en el rango de > 30 % en peso % a < 80 % en peso, basado en el peso total de la composición de dos componentes.

e) Catalizador

La composición de dos componentes de la presente invención puede comprender, además, un catalizador o varios catalizadores.

En una realización, si está presente, se selecciona al menos un catalizador del grupo que consta de catalizadores de aminas, catalizadores de alcanolaminas y catalizadores metálicos.

En una realización preferida, el catalizador de amina es un catalizador de amina alifática terciaria.

En otra realización preferida, el catalizador de amina alifática terciaria se selecciona del grupo que consiste en trietilendiamina, pentametildietilentriamina, dimetilciclohexilamina, 2,2'-dimorfolindietietil éter, 2-(2-dimetil-aminoetoxi) etanol, 2-dimetilaminoetilo 3-dimetil aminopropil éter, bis(2-dimetilo aminoetil)éter, N,N-dimetilpiperazina, N-(2-hidroxietoxietil)-2-aza-norboranos, Jeffcat™, N,N,N,N,N-tetrametilbutano-1,3-diamina, N,N,N,N-tetrametilpropano-1,3-diamina y N,N,N,N-tetrametilhexano-1,6-diamina, preferiblemente 2,2'-dimorfolinodietileter.

En otra realización, el catalizador de alcanolamina se selecciona del grupo que consiste en dimetiletanolamina, trietanolamina y mezcla de los mismos.

En una realización preferida, el catalizador metálico se selecciona del grupo que consiste en catalizador de mercurio, plomo, estaño, bismuto, potasio, litio, titanio, circonio y zinc y la mezcla de los mismos.

En otra realización preferida, el catalizador metálico se selecciona del grupo que consiste en dilaurato de dibutilestaño (DBTL), octoato de estaño, octoato de potasio, neodecanoato de bismuto y neodecanoato de zinc y mezclas de los mismos.

En una realización preferida, la cantidad de al menos un catalizador está en el rango de > 0.05 % en peso a < 5.0 % en peso, preferiblemente en el rango de > 0.5 % en peso a < 5.0 % en peso, basado en el peso total de la composición de dos componentes.

f) Aditivo

La composición de dos componentes de la invención comprende además al menos un aditivo. La persona experta en la materia conoce bien estos aditivos y cualquier otro aditivo que pueda agregarse para obtener la composición de poliuretano como se describió anteriormente.

Si está presente, se selecciona al menos un aditivo del grupo que consta de agentes emulsionantes, retardantes de llama, agentes antimicrobianos, pigmentos, antiespumantes, estabilizantes, plastificantes, diluyentes, agentes humectantes y dispersantes y rellenos.

Agente emulsionante

El agente emulsionante o un poliol emulsionante se selecciona del grupo formado por tensioactivos no iónicos y tensioactivos catiónicos.

Preferiblemente, el tensioactivo no iónico es un poliéter alquilo etoxilado. Se dispone de un agente emulsionante adecuado, por ejemplo, Lutensol® de BASF SE.

Ignífugo

Los retardantes de llama adecuados incluyen, por ejemplo, fosfato de tricresilo, fosfato de tris(2-cloroetilo), fosfato de tris(2-cloropropilo), fosfato de tris(l,3-dicloropropilo), fosfato de tris(2,3-dibromopropilo) y tetrakis(2-cloroetilo) di fosfato.

Además de los fosfatos sustituidos por halógeno antes mencionados, también es posible utilizar retardantes de llama inorgánicos como fósforo rojo, hidrato de óxido de aluminio, trióxido de antimonio, trióxido de arsénico, polifosfato de amonio y sulfato de calcio o derivados del ácido cianúrico, por ejemplo, melamina, o mezclas de dos o más retardantes de llama, por ejemplo, fosfatos de amonio y melamina, y también opcionalmente almidón y/o grafito expandible para conferir retardante de llama al poliuretano preparado de acuerdo con la presente invención.

Agente antimicrobiano

Como aditivos se utilizan agentes antimicrobianos como biocidas, bactericidas y fungistatos. Ejemplos representativos son la N-triclorometiltioftalmida, la 10,10'-oxibisfenoxarsina y la 2-N-octil-6-isotiazolina.

Pigmento

Se entenderá por “pigmento” la partícula blanca o coloreada, mineral u orgánica, destinada a colorear y/o opacificar la composición que la contiene.

El pigmento puede ser blanco o de color, mineral y/o orgánico. Los pigmentos minerales adecuados incluyen, pero no se limitan a, óxido de titanio, dióxido de titanio, óxido de circonio, dióxido de circonio, óxido de cerio, dióxido de cerio, óxido de zinc, óxido de hierro, óxido de cromo, azul férrico, violeta de manganeso, azul ultramar e hidrato de cromo, y mezclas de los mismos.

Ejemplos de pigmentos disponibles comercialmente son Bayferrox® de Lanxess, Alemania y Heucosin® de Heubach.

Estabilizador

Los estabilizadores para los fines de la presente invención son aditivos para proteger los poliuretanos de influencias ambientales nocivas. Algunos ejemplos son los antioxidantes primarios y secundarios, los estabilizadores de luz de amina obstaculizada, los absorbentes de rayos UV, los agentes de control de hidrólisis y los extintores.

Un ejemplo de antioxidante primario es el Irganox® de BASF. Suprime la formación de especies de radicales libres e hidroperóxidos en los polioles tanto durante el almacenamiento como durante la conversión.

Los absorbentes UV protegen los poliuretanos de la oxidación inducida por la luz UV. Un ejemplo de absorbente de rayos UV es Tinuvin®, de BASF.

Un ejemplo de estabilizadores de luz de amina obstaculizados es Chimassorb®de BASF.

Ejemplos de estabilizadores comerciales se proporcionan en Plastics Additive Handbook, 5th edition, H. Zweifel, ed., Hanser Publishers, Múnich, 2001 ([1]), p.98 S136.

Los estabilizadores adecuados son los compuestos de silano como el Cycloquart® de BASF.

Plastificante

Preferiblemente, los aditivos son uno o más plastificantes, como los fenilalcanosulfonatos, el ftalato de dialquilo, el fosfato de triisobutilo, el trietilenglicol, el bis(2-etilhexanoato) y el bis(isopropil)naftaleno.

Diluyente

El diluyente para el propósito de la presente invención es un disolvente orgánico. Ejemplos de disolventes orgánicos adecuados son los naftalenos, los alcoholes minerales o alcoholes, los dioles de baja masa molecular, como los alquilenglicoles y el dimetilolciclohexano.

Agente humectante y dispersante

Los agentes humectantes y dispersantes preferidos son las sales de amidas poliamínicas insaturadas y los poliésteres de baja acidez molecular y sus mezclas, por ejemplo, antiterra® U, disperbyk®, Byk® 088 de BYK Chemie.

Relleno

Los rellenos incluyen los habituales y conocidos rellenos orgánicos e inorgánicos, agentes de refuerzo y agentes de peso. Ejemplos específicos son los rellenos inorgánicos como los minerales silicáticos, por ejemplo, las láminas de silicato como la antigorita, la serpentina, las hornblendas, los anfiboles, el crisotilo, el talco; óxidos metálicos, como caolín, óxidos de aluminio, silicato de aluminio, óxidos de titanio y óxidos de hierro, sales metálicas como tiza, barita y pigmentos inorgánicos, como sulfuro de cadmio, sulfuro de zinc y también partículas de vidrio. Entre los rellenos orgánicos útiles se encuentran, por ejemplo, el negro de humo, la melamina, el grafito expandible, la colofonia, las resinas de ciclopentadienilo, los polímeros de injerto, las fibras de celulosa, las fibras de poliéster a base de ésteres dicarboxílicos aromáticos y/o alifáticos y las fibras de carbono. Los rellenos inorgánicos y orgánicos se pueden utilizar individualmente o como mezclas.

Se puede añadir al menos un aditivo al componente A y/o al componente B.

En una realización preferida, al menos un aditivo está presente en el rango de >0.1 % en peso a < 50 % en peso, preferiblemente en el rango de > 0.2 % en peso a < 30 % en peso basado en el peso total de la composición de dos componentes.

La relación en peso del componente (A) y el componente (B) está en el rango de 1:20 a 3:1. En una realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol, poliéster poliol, alquil poliol C2 a C32 y alcohol de azúcar;

ii) > 1 % en peso por < 50 % en peso de agua;

iii) > 2 % en peso a < 25 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

iv) > 0.2% en peso a <20% en peso de un segundo compuesto polihidroxilado saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a Ca;

en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente de los primeros compuestos polihidroxi; y

(II) > 10% en peso a < 90% en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

En otra realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a <40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo constituido por poliéter poliol, poliéster poliol, alquil poliol C2 a C32 y alcohol de azúcar;

(ii) > 5 % en peso a <50% en peso de agua;

(iii) > 2%en peso a < 20%en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2% en peso a < 20 % en peso de un segundo compuesto polihidroxilado saturado seleccionado del grupo formado por poliol de alquilo C2 a C6;

en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente de los primeros compuestos polihidroxi; y

(II) > 20% en peso a < 80 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

En otra realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol y poliol poliéster;

(ii) > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 25 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2% en peso a < 20% en peso de un segundo compuesto polihidroxilado saturado seleccionado del grupo formado por poliol de alquilo C2 a C6;

en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente de los primeros compuestos polihidroxi; y

(II) > 10 % en peso a < 90 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

En otra realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo compuesto por poliéter poliol, poliol poliéster, poliol alquílico C2 a C32 y alcohol de azúcar;

(ii) > 5 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 20 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2 % en peso a < 20 % en peso de un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a C6;

en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente de los primeros compuestos polihidroxi; y

(II) > 20 % en peso a < 80 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

En una realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol y poliéster poliol;

(ii) > 5 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 20 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2 % en peso a < 20 % en peso de un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a C6;

en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente de los primeros compuestos polihidroxi; y

(II) > 20% en peso a < 80% en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio.

En otra realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol y poliéster poliol;

(ii) > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 25 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2 % en peso a < 20 % en peso de un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por alquil poliol C2 a Ce, que es diferente del primer compuesto polihidroxi saturado; y

(II) > 10 % en peso a < 90 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

En otra realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol y poliol poliéster;

(ii) > 5 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 20 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2 % en peso a < 20 % en peso de un segundo compuesto polihidroxilado saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a Ce, que es diferente del primer compuesto polihidroxi saturado, y

(II) > 20 % en peso a < 80 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

En una realización preferida, la invención actualmente reivindicada se dirige a una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol y poliéster poliol;

(ii) > 5 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 20 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2% en peso a < 20% en peso de un segundo compuesto polihidroxilado saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a Ce, que es diferente del primer compuesto polihidroxilado saturado, y

(II) > 20 % en peso a < 70 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

Las realizaciones preferidas descritas anteriormente también se aplican a los usos y métodos descritos en los siguientes pasajes.

En otro aspecto, la presente invención se dirige a un método de preparación de la composición de dos componentes, que comprende

a) la preparación del componente (A) al mezclar el primer compuesto polihidroxi saturado, opcionalmente el segundo compuesto polihidroxi saturado, agua, al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio; y

b) agregar el componente de poliisocianato (B) a la mezcla del componente (A) y mezclar, para obtener una composición de recubrimiento.

Opcionalmente, las etapas (a) y/o (b) pueden someterse a calentamiento a una temperatura en el rango de > 50°C a < 100 °C.

El término “mezcla” se refiere a la agitación mecánica de los componentes que se lleva a cabo en un recipiente, no necesariamente en un reactor. Los medios de agitación proporcionan suficiente mezcla a los componentes, lo que conduce a una mejor distribución del calor y la masa.

La mezcla es preferiblemente vigorosa efectuada a una velocidad de rotación en el rango de > 100 a <1000 rpm. En una realización, la etapa a) y/o la etapa b) del método de preparación de la composición de dos componentes como se describió anteriormente, independientemente uno del otro, tienen lugar opcionalmente en presencia de al menos un catalizador y/o al menos un aditivo.

(I) En otro aspecto, la presente invención está dirigida a un método para recubrir una superficie mediante el Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol, poliéster poliol, alquil poliol C2 a C32 y alcohol de azúcar;

(ii) > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 25 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2 % en peso a < 20 % en peso de un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a C6;

en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente del primer compuesto polihidroxi; y

(II) > 10% en peso a < 90% en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato.

en el que el recubrimiento tiene una resistencia a la tracción de al menos 1.5 MPa determinada de acuerdo con el método ASTM D 638.

En una realización, la presente invención se dirige a un método para recubrir una superficie mediante la aplicación de una composición de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol y poliéster poliol;

(ii) > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 25 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2% en peso a < 20% en peso de un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por alquil poliol C2 a C6, en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente del primer compuesto polihidroxi; (II) > 10 % en peso a < 90 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato, en el que el recubrimiento tenga una resistencia a la tracción de al menos 1.5 MPa determinada de acuerdo con el método ASTM D 638.

En una realización, la presente invención se dirige a un método para recubrir una superficie mediante la aplicación de una composición de dos componentes que comprende

(I) Componente A que comprende

(i) > 5 % en peso a < 40 % en peso de un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol y poliéster poliol;

(ii) > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua;

(iii) > 2 % en peso a < 25 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

(iv) > 0.2 % en peso a < 20 % en peso de un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a C6; en el que el segundo compuesto polihidroxi es diferente del primer compuesto polihidroxi; (II) > 10 % en peso a < 80 % en peso del componente B que comprende al menos un poliisocianato

en el que el recubrimiento tiene una resistencia a la tracción de al menos 1.5 MPa determinada de acuerdo con el método ASTM D 638.

En una realización, el método descrito anteriormente tiene lugar opcionalmente en presencia de al menos un catalizador y/o al menos un aditivo.

En otro aspecto, la invención actualmente reivindicada se refiere a un método para recubrir una superficie. El método comprende

a) la preparación del componente (A) mezclando un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo constituido por poliéter poliol, poliéster poliol, poliol alquilo C2 a C32 y alcohol de azúcar, un segundo compuesto polihidroxi saturado, > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua y al menos un componente metálico seleccionado del grupo constituido por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

b) añadir al menos un componente de poliisocianato (B) a la mezcla del componente (A) y mezclar, para obtener un material mezclado,

c) aplicar el material mezclado sobre una superficie,

d) alisar opcionalmente el material mezclado aplicado, y

e) curar el material mezclado aplicado, para obtener el pavimento o recubrimiento de poliuretano.

En el contexto de la presente invención, “curar” se refiere a la reacción química entre el componente A y el componente B que resulta en la formación de una capa endurecida.

La dureza Shore de la composición de dos componentes se mide de acuerdo con ASTM D2240 en una escala de durómetro D. La prueba mide la resistencia del material hacia la indentación.

En una realización preferida, la dureza shore (Shore D) de la composición de dos componentes está en el rango de > 40 a <90.

La resistencia a la tracción de la composición de dos componentes se mide de acuerdo con la norma ASTM D 638. En una realización preferida, la composición de dos componentes tiene una resistencia a la tracción en el rango de > 4 N/mm<2>a <30 N/mm<2>.

Preferiblemente, la composición de dos componentes se utiliza en la industria de la construcción.

El componente que se va a reparar o reacondicionar y el sustrato sobre el que se va a construir, por ejemplo, como recubrimiento, suelo o recubrimiento, puede ser de cualquier material, por ejemplo, hormigón, mortero, metal, como acero o cobre, piedras, ladrillos, mampostería, recubrimientos, material compuesto o plástico.

En otra realización, la invención actualmente reivindicada se dirige a un método para recubrir una superficie mediante el cual la superficie se selecciona de hormigón, mortero, metal, piedras, ladrillos, mampostería, recubrimientos, material compuesto o plástico, que comprende al menos la etapa de aplicar una composición que comprende a) preparar el componente (A) mezclando un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo compuesto por poliéter poliol, poliéster poliol, poliol de alquilo C2 a C32 y alcohol de azúcar, un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo compuesto por poliol de alquilo C2 a Ce, que es diferente del primer compuesto polihidroxi saturado, > 1 en peso % a < 50 % en peso de agua y > 2 % en peso a < 50 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo compuesto por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

b) añadir al menos un componente de poliisocianato (B) a la mezcla del componente (A) y mezclar, para obtener un material mezclado,

c) aplicar el material mezclado sobre una superficie,

d) alisar opcionalmente el material mezclado aplicado, y

e) curado del material mezclado aplicado,

para obtener el suelo o recubrimiento de poliuretano.

En otra realización, la invención actualmente reivindicada se dirige a un método para recubrir una superficie mediante el cual la superficie se selecciona de hormigón, mortero, metal, piedras, ladrillos, mampostería, recubrimientos, material compuesto o plástico, que comprende al menos la etapa de aplicar una composición que comprende a) preparar el componente (A) mezclando un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo compuesto por poliéter poliol, poliéster poliol, poliol de alquilo C2 a C32 y alcohol de azúcar, un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo compuesto por poliol de alquilo C2 a Ce, que es diferente del primer compuesto polihidroxi saturado, > 1 en peso % a < 50 % en peso de agua y > 2 % en peso a < 50 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo compuesto por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio;

b) añadir al menos un componente de poliisocianato (B) a la mezcla del componente (A) y mezclar, para obtener un material mezclado,

c) aplicar el material mezclado sobre una superficie,

d) alisar opcionalmente el material mezclado aplicado, y

e) Curado del material mezclado aplicado,

para obtener el pavimento o recubrimiento de poliuretano.

En una realización, la etapa a) y/o la etapa b) del método para recubrir la superficie como se describe anteriormente, independientemente uno del otro, tiene lugar opcionalmente en presencia de al menos un catalizador y/o al menos un aditivo.

La composición utilizada de acuerdo con la presente invención es una composición de dos componentes. Los dos componentes se almacenan por separado para evitar reacciones espontáneas. Los componentes se pueden ensamblar juntos como un paquete. Para su uso, los componentes se mezclan, comienzan las reacciones de hidratación y curado para que la composición se procese dentro del tiempo abierto después de mezclar los componentes. Opcionalmente, se pueden incluir uno o más componentes adicionales para fines específicos. Por ejemplo, se puede utilizar un componente adicional que comprende agentes colorantes como pigmentos con fines colorantes.

Ventajas:

La realización de la composición de recubrimiento de dos componentes puede ofrecer una o más de las siguientes ventajas:

1. Proporcionar resistencia química a las superficies a las que se aplica.

2. Proporcionar impermeabilización a las superficies a las que se aplica.

3. La composición está libre de grupos reactivos al NH.

4. La composición ofrece buenas propiedades mecánicas.

5. Los beneficios asociados con la adición de agua se pueden realizar en un sistema simple de dos componentes que es estable al almacenamiento y mantiene las propiedades físicas y químicas beneficiosas asociadas con los materiales de tres componentes.

Ejemplos

Compuestos

Bayferrox ® rojo está disponible en Lanxess, Alemania.

Areal® Polyol 1104 (triol de polipropileno de peso molecular medio y bajo VOC, índice de hidroxilo 53.5 -57.5 mg KOH/g)

Desmodur® N3600 (resina de poliisocianato alifático polifuncional a base de diisocianato de hexametileno) está disponible en Covestro.

Byk® 088 (aditivo)

Disperbyk® 190 (aditivo humectante y dispersante)

Antiterra® U (aditivo humectante y dispersante)

están disponibles en BYK-Chemie GmbH.

Lupranat® M10R (oligómero de difenilmetano-4,4'-diisocianato, con una funcionalidad media de 2.6)

Lupranat® M70R (oligómero de difenilmetano-4,4'-diisocianato, con una funcionalidad media de 2.9) Cycloquart® HS (estabilizadores) están disponibles en BASF SE.

Plastificante WVC3800 está disponible en Celanese.

Barite 15 extra (sulfato de bario) está disponible en Sibelco Specialty Minerals Europe.

Tolonate™ X FLO (polímero de isocianato alifático) está disponible en Vencorex.

Métodos

Dureza Shore (D)

La dureza Shore se midió de acuerdo con la norma ASTM D2240 en una escala de durómetro D. La prueba mide la resistencia del material hacia la indentación.

Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción se midió de conformidad con el método ASTM D 638.

Prueba de intemperismo

El intemperismo acelerado se determinó mediante la prueba de intemperismo acelerada QUV. Las muestras recubiertas y no recubiertas de 150x75x10 mm y 75x35x10 mm se sometieron a intemperismo artificialmente en una cámara QUV (Q-Lab Corporation) con radiación UVA (0.4 W/m2 a 313 nm) y ciclos de condensación durante 1000 h siguiendo las condiciones de meteorización artificial definidas en el método ISO 16474-3. Los cambios en los recubrimientos se evaluaron midiendo el color, el brillo, la repelencia al agua y la rugosidad.

Ejemplo 1

El hidróxido de calcio (105 g) y el rojo bayferrox (15 g) se dispersaron con agitación vigorosa en una mezcla de Arcol® Polyol 1104 (55 g), glicerol (50 g), Byk88 (5 g) y Disperbyk 190 (20 g). Después de preparar la dispersión, se añadió agua (50 g) bajo agitación para obtener el componente A (330 g). Lupranat M10R (141 g), Lupranat M70R (222 g), aceite de ricino (56 g) y Arcol® Polyol 1104 (171 g) se mezclaron, se calentaron lentamente a 60 °C y se mantuvieron a esta temperatura hasta que el valor de NCO fue de 16.06 %. Se añadió plastificante WVC3800 (110 g) bajo agitación para obtener el componente B (670 g).

Para el curado, el componente A (300 g) y el componente B (700 g) se mezclaron y agitaron a 300 rpm. Se aplicó una película de 1 mm con una llana dentada y se eliminó el aire arrastrado con un rodillo de púas. La vida útil fue de unos 15 minutos y el tiempo libre de pegajosidad fue de unas 18 h.

Después de 7 días a 23 °C y 50% de humedad relativa, se obtuvo una película brillante con 38% de elongación, dureza shore (Shore D) de 60 y una resistencia a la tracción de 16 N/mm2.

Ejemplo 2

Hidróxido de calcio (110 g) y Barite 15 extra (300 g) se dispersaron con agitación vigorosa en una mezcla de Areal® Polyol 1104 (460 g), glicerol (26 g), cicloquart HS (4 g), Disperbyk 199 (27 g) y Antiterra U (18 g). Después de preparar la dispersión, se agregó agua (55 g) bajo agitación para obtener el componente A (1000 g).

Se mezclaron Desmodur N3600 (490 g), Tolonato X FLO (490 g), Byk 088 (19 g) y dilaurato de dibutilestaño (1 g) para obtener el componente B (1000 g).

Para el curado, el componente A (200 g) y el componente B (200 g) se mezclaron y agitaron a 300 rpm. Se aplicó una película de 1 mm con una llana dentada y se eliminó el aire arrastrado con un rodillo de púas.

Después de 7 días a 23 °C y 50% de humedad relativa, se obtuvo una película con 45% de elongación, dureza shore (Shore D) de 60 y 6 N/mm2 de resistencia a la tracción.

La composición fue estable a la luz según lo determinado mediante la medición de QUV durante 1,000 horas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de recubrimiento de dos componentes que comprende:

(I) Componente A que comprende

(i) un primer compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliéter poliol, poliéster poliol, alquil poliol C2 a C32 y alcohol de azúcar;

(ii) > 1 % en peso a < 50 % en peso de agua, sobre la base del peso total de la composición de los dos componentes; y

(iii) > 2 % en peso a < 50 % en peso de al menos un componente metálico seleccionado del grupo formado por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio, sobre la base del peso total de la composición de dos componentes; y

(iv) un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo formado por poliol alquilo C2 a Ce, que es diferente del primer compuesto polihidroxi saturado; y

(II) Componente B que comprende al menos un poliisocianato.

2. La composición del recubrimiento de dos componentes de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el (iv) alquil poliol C2 a C6 se selecciona a partir de etanodiol, propanodiol, neopentilglicol, butanodiol, pentanediol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilol propano, glicerol, trimetiloletano, pentaeritritol, hexanodiol e isómeros de los mismos.

3. La composición del recubrimiento de dos componentes de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende (iii) al menos un componente metálico seleccionado del grupo compuesto por óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de calcio e hidróxido de calcio, con una proporción del 2 % en peso a <25 % en peso del peso total de la composición de dos componentes.

4. La composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1a 3, en la que el primer compuesto polihidroxi saturado se selecciona del grupo que consiste en polietilenglicol, polipropilenglicol, polipropileno diol y polipropileno triol.

5. La composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1a 4, en la que la cantidad del primer compuesto polihidroxilado saturado está en el rango de > 5.0 % en peso a < 40 % en peso, basada en el peso total de la composición de dos componentes.

6. La composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1a 5, en la que el primer compuesto polihidroxilado saturado tiene un peso molecular promedio en peso Mw en el rango de > 100 a < 20,000 g/mol determinado de acuerdo con DIN 55672-1.

7. La composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1a 6, en la que la cantidad de (iv) al menos un segundo compuesto polihidroxi saturado seleccionado del grupo que consiste en el poliol de alquilo C2 a C6 está en el rango de > 0.2 % en peso a < 20 % en peso, basado en el peso total de la composición de dos componentes.

8. La composición de dos componentes de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos un poliisocianato es un oligómero líquido o un prepolímero.

9. La composición de dos componentes de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos un poliisocianato se selecciona del grupo que consiste en diisocianato de pentametileno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, 2,2,4- y 2,4,4-trimetil-1,6-diisocianato de hexametileno, butano-1,4-diisocianato, diisocianato de diciclohexilmetano, diisocianato de metilciclohexano (todos los isómeros), ciclohexano 1 ,3-y 1,4-diisocianato, 1,12-dodecametileno di isocianato, diisocianatos de ácidos grasos diméricos; diisocianato de éster metílico de lisina, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatotoetilciclohexano, diisocianato de difenilmetano hidrogenado, diisocianato de 2,4-toileno hidrogenado, diisocianato de 2,6-toileno hidrogenado, diisocianato de metileno difenilo, diisocianato de tolueno, diisocianato de naftaleno, diisocianato de metileno difenil polimérico, diisocianato de metileno difenilo modificado con carbodiimida.

10. La composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1a 9, en la que la cantidad de al menos un poliisocianato está en el rango de >10 % en peso a < 90 % en peso, basada en el peso total de la composición de dos componentes.

11. La composición de dos componentes de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además opcionalmente un catalizador seleccionado del grupo formado por catalizador de aminas, catalizadores de alcanolamina y catalizadores metálicos.

12. La composición de dos componentes de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el catalizador de amina es un catalizador de amina alifática terciaria.

13. La composición de dos componentes de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el catalizador metálico se selecciona del grupo que consiste en dilaurato de dibutilestaño, octoato de estaño, neodecanoato de bismuto y neodecanoato de zinc.

14. La composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 11 a 13, en la que la cantidad del catalizador está en el rango de > 0.05% en peso a < 5% en peso, basada en el peso total de la composición de dos componentes.

15. La composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 14 que comprende además al menos un aditivo, en el que al menos un aditivo se selecciona del grupo que consta de agentes emulsionantes, retardantes de llama, agentes antimicrobianos, pigmentos, estabilizadores de luz ultravioleta, plastificantes, diluyentes, rellenos orgánicos e inorgánicos.

16. Un método para preparar la composición de dos componentes de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1a 15, que comprende los pasos de:

(a) preparar el componente (A) al mezclar los componentes (i), (ii) y (iii);

(b) añadir el componente (B) a la mezcla de la etapa (a) y mezclar para obtener una composición final del recubrimiento.