ES2217044T3 - Mezclas de poliisocianatos que contienen grupos acilurea. - Google Patents

Mezclas de poliisocianatos que contienen grupos acilurea.

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Abstract

Mezclas de poliisocianatos dispersables en agua, basadas en poliisocianatos que presentan estructuras de uretodiona, isocianurato, alofanato, biuret, iminooxadiazindiona y/u oxadiazintriona y que están compuestos por al menos dos diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos, y en poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico, caracterizadas porque la unión del reactivo hidrofilizante se lleva a cabo por reacción entre el isocianato y el grupo ácido carboxílico, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido.

Description

Mezclas de poliisocianatos que contienen grupos acilurea.
La invención se refiere a mezclas de poliisocianatos dispersables en agua que contienen grupos acilurea, a un procedimiento para su fabricación y a su uso como componente de partida en la fabricación de plásticos de poliuretano, especialmente como reticulantes para aglutinantes o componentes aglutinantes de barniz solubles o dispersables en agua, con grupos reactivos frente a grupos isocianato.
Ante una legislación medioambiental cada vez más severa, en los últimos años ha crecido la importancia de los poliisocianatos dispersables en agua para diferentes campos de aplicación.
Los poliisocianatos dispersables en agua juegan actualmente un papel especial como componentes reticulantes para barnices de poliuretano (PUR) de dos componentes diluibles con agua. En combinación con dispersiones de poliol acuosas permiten la formulación de sistemas de barniz exentos de disolventes que se endurecen ya a temperatura ambiente para dar revestimientos de alta calidad que, en cuanto a la resistencia a disolventes y a agentes químicos o respecto a la capacidad de carga mecánica, no son inferiores a los barnices convencionales (véanse, por ejemplo, los documentos EP-A 358979, EP-A 469389, EP-A 496210, EP-A 542105, EP-A 543228, EP-A 562282, EP-A 562436, EP-A 583728, DE-A 4129951, DE-A 4226242, DE-A 4226243 o DE-A 4226270).
Las preparaciones de poliisocianato dispersables en agua tienen importancia también como aditivos para adhesivos de dispersión acuosos. Con su ayuda se pueden mejorar considerablemente, por ejemplo, la termorresistencia y la solidez al agua de las adhesiones de diferentes materiales (véanse, por ejemplo, los documentos EP-A 61628 y EP-A 206059).
Los poliisocianatos dispersables en agua se usan además como componentes reticulantes para dispersiones acuosas en el acabado textil (documento EP-A 560161 ó WO 95/30045) o en tintes para el estampado textil sin formaldehído (documento EP-A 571867 ó DE-A 19533218) y son adecuados asimismo, por ejemplo, como coadyuvantes para mejorar la resistencia del papel a la humedad (documentos EP-A 564912, EP-A 582166, EP-A 707113, WO 96/20309 y WO 97/04169).
En la práctica se han establecido para todos estos campos de aplicación los poliisocianatos no iónicos modificados de forma hidrófila con la ayuda de poliuretano. La fabricación de tales poliisocianatos dispersables en agua se describe en una serie de publicaciones.
Según la enseñanza del documento DE-A 2415435, los uretanos, por ejemplo, formados por poliisocianatos orgánicos, especialmente aromáticos, y monoalquiléteres de polietilenglicol que presentan al menos 5 unidades de óxido de etileno constituyen sustancias tensioactivas que, según los documentos GB-A 1444933 y DE-A 2908844, permiten la fabricación de emulsiones acuosas estables de poliisocianatos aromáticos.
Por los documentos EP-A 61628 y EP-A 95594 se conocen también poliisocianatos aromáticos modificados de forma hidrófila por transformación con óxido de alquileno-poliéteres. Estos productos, en forma de emulsiones acuosas, se usan especialmente en el campo de los adhesivos.
El objeto del documento EP-A 206059 son preparaciones dispersables en agua de poliisocianatos (ciclo)alifáticos. Como emulsionantes contienen productos de transformación de poliisocianatos con poli(óxido de alquileno)-alcoholes mono o polifuncionales compuestos por al menos una cadena de poliéter que presenta al menos 10 unidades de óxido de etileno, y sirven igualmente como aditivos para adhesivos acuosos.
El documento EP-A 516277 describe la hidrofilización de poliisocianatos especiales que presentan grupos isocianato unidos de forma terciaria, mediante la transformación con poli(óxido de alquileno)-poliéteres monofuncionales y el uso de estos productos como componente reticulante para agentes de revestimiento acuosos.
Para las aplicaciones de barniz sólidas a la luz y de alta calidad han demostrado ser útiles especialmente las mezclas de poliisocianatos que se pueden obtener por uretanización de poliisocianatos de barniz alifáticos y/o cicloalifáticos con poli(óxido de etileno)-poliéteralcoholes de cadena corta que presentan como media estadística menos de 10 unidades de óxido de etileno.
También los poliisocianatos dispersables en agua basados en 2,4(6)-diisocianatotolueno (TDI) o en mezclas de TDI y 1,6-diisocianatohexano (HDI), conocidos por los documentos EP-A 645410 y EP-A 680983 como reticulantes para barnices acuosos para madera y muebles, contienen como componentes hidrófilos uretanos formados por poliisocianato y poli(óxido de etileno)-poliéteralcoholes monofuncionales.
Además de estos poliisocianatos hidrofilizados de forma puramente no iónica que contienen poliéteruretanos, se describieron también poliisocianatos dispersables en agua modificados con poliéter que, para mejorar la emulsionabilidad o para lograr efectos especiales, presentan adicionalmente grupos iónicos, por ejemplo grupos sulfonato (véase, por ejemplo, el documento EP 703255) o grupos amino o amonio (véanse, por ejemplo, los documentos EP-A 582166 y EP-A 707113). Tales poliisocianatos modificados de forma iónica/no iónica son generalmente menos adecuados para las aplicaciones de barniz. Preferentemente se usan en el acabado textil filoambiental o como agente para mejorar la resistencia del papel a la humedad.
A pesar de su amplia aceptación en el mercado para las más diversas aplicaciones, los poliisocianatos dispersables en agua modificados con poliéteruretano del estado de la técnica presentan una serie de inconvenientes principales.
Así, debido a una viscosidad máxima muy elevada que se ha de superar durante la dispersión, los poliisocianatos dispersables en agua que se fabricaron usando poliéteralcoholes de alto peso molecular, por ejemplo en el caso de los poli(óxido de etileno)-poliéteres puros ya a partir de un peso molecular medio de aproximadamente 700, con frecuencia sólo se pueden incorporar homogéneamente en medios acuosos aplicando considerables fuerzas de cizallamiento (por ejemplo, agitadores de alta velocidad). Además, estos productos a menudo tienden a cristalizarse, especialmente cuando presentan elevados contenidos en emulsionante, como los que son necesarios para lograr dispersiones de partículas especialmente finas y estables a la sedimentación.
En cambio, usando cadenas de poliéter más cortas, se pueden obtener poliisocianatos dispersables en agua que se pueden mezclar muy fácilmente a mano con agua para dar dispersiones estables y que no muestran ninguna tendencia a la cristalización ni siquiera a altos grados de hidrofilización, es decir, a altos contenidos en unidades de óxido de etileno. Sin embargo, debido al peso molecular relativamente bajo de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres usados para la modificación, tanto el contenido en grupos isocianato como la funcionalidad media de isocianato disminuyen constantemente a medida que aumenta el grado de hidrofilización. En la práctica, sin embargo, para la mayoría de los campos de aplicación antes mencionados, por ejemplo como componentes reticulantes para barnices y revestimientos, se desean precisamente poliisocianatos altamente hidrofilizados que se han de emulsionar en forma de partículas especialmente finas, con elevados contenidos en NCO y una funcionalidad lo más alta posible.
Las películas formadas por barnices acuosos de PUR de 2 componentes basados en poliisocianatos dispersables en agua modificados con poliéteruretano presentan además un secado insuficiente, que se puede reconocer por la lenta generación de dureza, y, por lo tanto, no son adecuados para todas las aplicaciones.
El objetivo de la presente invención era, por lo tanto, proporcionar nuevas mezclas de poliisocianatos dispersables en agua que fueran adecuadas para el uso en todos los campos de aplicación antes mencionados de los poliisocianatos hidrófilos, especialmente como componentes de partida para la fabricación de plásticos de poliuretano y, sobre todo, como reticulantes para aglutinantes o componentes aglutinantes acuosos en sistemas de revestimiento, y no adolecieran de los inconvenientes mencionados de los poliisocianatos dispersables en agua del estado de la técnica.
Este objetivo se pudo alcanzar proporcionando las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención descritas con más detalle a continuación o el procedimiento para su fabricación. Las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención, descritas con más detalle a continuación, se basan en la observación sorprendente de que la transformación de moléculas de poliisocianato que constan de al menos dos moléculas de diisocianato con poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen grupos ácidos proporciona, bajo la separación de CO_{2}, mezclas de poliisocianatos dispersables en agua que, incluso presentando unos grados de hidrofilización claramente menores, se pueden mezclar con sistemas acuosos de forma bastante más fácil y en partículas más finas que los poliisocianatos dispersables en agua del estado de la técnica, en los que las cadenas de poliéter están unidas con el poliisocianato mediante enlaces uretano. El procedimiento de acuerdo con la invención permite la fabricación de poliisocianatos hidrófilos, estables a la cristalización, que, frente a las mezclas de poliisocianatos conocidas hasta ahora que contienen cadenas de poliéter, se caracterizan por un mayor contenido en grupos isocianato y una mayor funcionalidad, siendo la dispersabilidad en agua igual o incluso mejor, y producen además un secado claramente mejorado cuando se usan como componente reticulante en barnices de PUR acuosos de 2 componentes.
En algunas publicaciones (por ejemplo, A.H.M. Schotman, W.J. Mijs, Recl. Trav. Chim. Pay-Bas, 1992, 111, 88-91; P. Babusiaux, R. Longeray, J. Dreux, Liebigs Ann. Chem. 1976, 487-495, documento de publicación alemán 1230778, documento DE-A 2436740 y la bibliografía citada en estos trabajos) se describe la formación de productos de poliadición de isocianatos que presentan grupos acilurea mediante, por ejemplo, la transformación directa de isocianatos con ácidos carboxílicos o a través de la etapa intermedia de carbodiimida. En el documento EP-A 207414 se describe la fabricación de dispersiones acuosas con fragmentos de acilurea incorporados en la cadena polimérica. Sin embargo, en ninguna de las publicaciones antes mencionadas el experto pudo encontrar una indicación concreta de que los productos de transformación, fabricados bajo la separación de CO_{2}, de poliisocianatos con poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen grupos ácido carboxílico se pudieran introducir en agua de forma bastante más fácil y en partículas más finas para dar emulsiones estables que las mezclas de poliisocianatos que se prepararon según los procedimientos conocidos del estado de la técnica en condiciones de uretanización.
El objeto de la presente invención son mezclas de poliisocianatos dispersables en agua, basadas en diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos y poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico, caracterizadas porque la unión del reactivo hidrofilizante se lleva a cabo por reacción entre el isocianato y el grupo ácido carboxílico, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido.
El objeto de la invención es también un procedimiento para la fabricación de estas mezclas de poliisocianatos dispersables en agua, que se caracteriza porque se transforman
A) un componente de poliisocianato con grupos isocianato unidos de forma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática y
B) un poli(óxido de alquileno)-poliéter que contiene al menos un grupo ácido carboxílico
de tal manera que la unión del reactivo hidrofilizante se produzca por reacción entre el isocianato y el ácido, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido.
El objeto de la invención es también el uso de estas mezclas de poliisocianatos como componentes de partida en la fabricación de plásticos de poliuretano.
El objeto es finalmente también el uso de estas mezclas de poliisocianatos como reticulantes para aglutinantes de barniz o componentes aglutinantes de barniz solubles o dispersables en agua en la fabricación de recubrimientos en los que se usan agentes de revestimiento acuosos basados en este tipo de aglutinantes o componentes aglutinantes.
El componente A) que se ha de usar en el procedimiento de acuerdo con la invención presenta una funcionalidad (media) de NCO de 2,0 a 5,0, preferentemente de 2,3 a 4,5, y un contenido en grupos isocianato del 8,0 al 27,0% en peso, preferentemente del 14,0 al 24,0% en peso. El contenido de diisocianatos monoméricos en el componente A) usado en el procedimiento de acuerdo con la invención es preferentemente inferior al 1% en peso, muy preferentemente inferior al 0,5% en peso. Consta de al menos un poliisocianato orgánico con grupos isocianato unidos de forma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática.
En el caso de los poliisocianatos o las mezclas de poliisocianatos del componente A) se trata de cualquier poliisocianato con estructuras de uretodiona, isocianurato, alofanato, biuret, iminooxadiazindiona y/u oxadiazintriona, compuesto por al menos dos diisocianatos y fabricado por modificación de diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos simples, como se describen a modo de ejemplo en, por ejemplo, J. Prakt. Chem. 336 (1994) 185-200, los documentos DE-A 1670666, 1954093, 2414413, 2452532, 2641380, 3700209, 3900053 y 3928503 o los documentos EP-A 336205, 339396 y 798299.
Los diisocianatos adecuados para la fabricación de tales poliisocianatos son principalmente aquellos con un peso molecular comprendido en el intervalo de 140 a 400 y con grupos isocianato unidos de forma alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromática, como, por ejemplo, 1,4-diisocianatobutano, 1,6-diisocianatohexano (HDI), 2-metil-1,5-diisocianatopentano, 1,5-diisocianato-2,2-dimetilpentano, 2,2,4- ó 2,4,4-trimetil-1, 6-diisocianatohexano, 1,10-diisocianatodecano, 1,3- y 1,4-diisocianatociclohexano, 1,3- y 1,4-bis-(isocianatometil)-ciclohexano, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilcilohexano (isoforondiisocianato, IPDI), 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano, 1-isocianato-1-metil-4(3)-isocianatometilciclohexano, bis-(isocianatometil)-norbornano, 1,3- y 1,4-bis-(2-isocianatoprop-2-il)-benceno (TMXDI), 2,4- y 2,6-diisocianatotolueno (TDI), 2,4'- y 4,4'-diisocianatodifenilmetano, 1,5-diisocianatonaftaleno o cualquier mezcla de tales diisocianatos.
En el caso de los componentes de partida A) se trata preferentemente de poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos del tipo mencionado con grupos isocianato unidos exclusivamente de forma alifática y/o cicloalifática.
Los componentes de partida A) especialmente preferidos son los poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos con estructura de isocianurato basados en HDI, IPDI y/o 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano.
Los componentes de partida A) muy especialmente preferidos son los poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos con estructura de isocianurato basados en HDI.
En el caso del componente B) se trata de poli(óxido de alquileno) -poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico y que presentan como media estadística preferentemente 5 a 35, muy preferentemente 7 a 30, unidades de óxido de etileno por molécula.
Éstos se pueden fabricar, por ejemplo, mediante la transformación de poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes preferentemente monofuncionales con anhídridos cíclicos de ácidos carboxílicos y/o monocloruros de ácidos dicarboxílicos, o mediante la transesterificación de ácidos carboxílicos di- o polifuncionales parcialmente esterificados y/o mediante la esterificación parcial de ácidos carboxílicos di- o polifuncionales con poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes preferentemente monofuncionales.
En el procedimiento de acuerdo con la invención naturalmente también se pueden usar poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico fabricados de otra manera.
En el caso de los poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes usados para la fabricación de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico se trata de poli (óxido de alquileno)-poliéteralcoholes monofuncionales que presentan como media estadística preferentemente 5 a 35, muy preferentemente 7 a 30, unidades de óxido de etileno por molécula, como los que son accesibles de manera conocida en sí mediante la alcoxilación de moléculas iniciadoras adecuadas (véase, por ejemplo, Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4ª edición, volumen 19, Verlag Chemie, Weinheim págs. 31-38).
Como moléculas iniciadoras adecuadas para la fabricación de los poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes que se pueden transformar según el procedimiento de acuerdo con la invención con, por ejemplo, anhídridos de ácidos carboxílicos en los poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico son de mencionar a modo de ejemplo: Monoalcoholes saturados, tales como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec.-butanol, los pentanoles, hexanoles, octanoles y nonanoles isoméricos, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol, n-octadecanol, ciclohexanol, los metilciclohexanoles isoméricos o hidroximetilciclohexano, 3-etil-3-hidroximetiloxetano o alcohol tetrahidrofurfurílico; alcoholes insaturados, tales como alcohol alílico, alcohol 1,1-dimetilalílico o alcohol oleico, alcoholes aromáticos, tales como fenol, los cresoles o metoxifenoles isoméricos, alcoholes aralifáticos, tales como alcohol bencílico, alcohol anísico o alcohol cinámico; monoaminas secundarias, tales como dimetilamina, dietilamina, dipropilamina, diisopropilamina, dibutilamina, diisobutilamina, bis-(2-etilhexil)-amina, N-metil- y N-etilciclohexilamina o diciclohexilamina, así como aminas secundarias heterocíclicas, tales como morfolina, pirrolidina, piperidina o 1H-pirazol.
Las moléculas iniciadoras preferidas son los monoalcoholes saturados con hasta cuatro átomos de carbono. Las moléculas iniciadoras especialmente preferidas son el metanol y el butanol.
Los óxidos de alquileno adecuados para la reacción de alcoxilación son, en especial, el óxido de etileno y el óxido de propileno, que se pueden usar en la reacción de alcoxilación en cualquier orden o también en mezcla.
En el caso de los poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes usados para la fabricación de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres B) que contienen al menos un grupo ácido carboxílico se trata o bien de poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes puros o bien de poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes mixtos cuyas unidades de óxido de alquileno constan de al menos un 40% en moles, preferentemente al menos 50% en moles, de unidades de óxido de etileno. Para el procedimiento de acuerdo con la invención se prefieren muy especialmente los monobutiléteralcoholes de polietilenpolipropilenglicol mixtos que como media estadística presentan 7 a 30, muy preferentemente 7 a 25 unidades de óxido de etileno.
Los anhídridos cíclicos de ácidos carboxílicos adecuados para la transformación con los poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes para la formación de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico son, por ejemplo, el anhídrido del ácido succínico, el anhídrido del ácido maleico, el anhídrido del ácido ftálico, el anhídrido del ácido hexahidroftálico y el anhídrido del ácido tetrahidroftálico. No obstante, también son adecuados los anhídridos de ácidos carboxílicos y anhídridos cíclicos de ácidos carboxílicos sustituidos, como los que se obtienen mediante la reacción de Diels-Alder a partir de, por ejemplo, anhídrido del ácido maleico u otros enos adecuados que contienen un grupo anhídrido con ciclopentadieno o hexaclorociclopentadieno u otros dienos adecuados. Dado el caso, los productos de la reacción de Diels-Alder también se pueden someter naturalmente a una hidrogenación siguiente del enlace doble en condiciones adecuadas y usar después para la formación de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico.
Los ácidos carboxílicos di- o polifuncionales adecuados para la formación de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico son, por ejemplo: Ácido succínico, ácido adípico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido trimesínico, ácido trimelítico.
Los ácidos carboxílicos di- o polifuncionales se pueden transformar en los poli(óxido de alquileno)-poliéteres correspondientes que contienen al menos un grupo ácido carboxílico bien directamente en condiciones de esterificación o bien por transesterificación como compuestos parcialmente esterificados. Concretamente los ácidos dicarboxílicos mencionados también se pueden usar naturalmente como cloruros de monoácido para la formación de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico.
Los poli(óxido de etileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico usados como componente B) pueden contener grupos funcionales adicionales, dado el caso también grupos funcionales que son capaces de reaccionar con isocianatos, por ejemplo grupos hidroxi o grupos amino, para aumentar adicionalmente la funcionalidad. En el procedimiento de acuerdo con la invención, estos poli(óxido de etileno)-poliéteres funcionalizados adicionalmente que contienen al menos un grupo ácido carboxílico se usan, si es que se usan, de tal manera que la unión del reactivo hidrofilizante se lleve a cabo en >50%, preferentemente >80%, mediante la reacción entre el isocianato y el ácido, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido.
Sin embargo, se prefieren aquellos poli(óxido de etileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico que, aparte de los grupos ácido carboxílico, no contienen grupos funcionales adicionales capaces de reaccionar con isocianatos. Se prefieren muy especialmente aquellos poli(óxido de etileno)-poliéteres con al menos un grupo ácido carboxílico que contienen exactamente un grupo ácido carboxílico.
En el procedimiento de acuerdo con la invención, adicionalmente a los poli(óxido de etileno)-poliéteres B) mencionados que contienen al menos un grupo ácido carboxílico se pueden coutilizar dado el caso, aunque menos preferentemente, como componentes de síntesis hidrófilos, en cantidades subordinadas, otros compuestos adicionales reactivos frente a isocianatos con grupos aniónicos o catiónicos, por ejemplo con grupos carboxilato, sulfonato o amonio, o también poli(óxido de alquileno)-poliéteralcoholes simples, preferentemente monofuncionales. En el procedimiento de acuerdo con la invención, estos reactivos hidrofilizantes adicionales se usan, si es que se usan, de tal manera que la unión de los reactivos hidrofilizantes se lleve a cabo en >50%, preferentemente en >80%, mediante la reacción entre el isocianato y el ácido, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido.
Para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención, los componentes de partida A) y B) se hacen reaccionar entre sí a temperaturas de 25 a 240ºC, preferentemente de 90 a 150ºC, manteniendo preferentemente una relación de equivalentes de NCO/COOH de 1,5:1 a 400:1, de tal manera que la unión del poli(óxido de etileno)-poliéter B) que contiene al menos un grupo ácido carboxílico con el componente de poliisocianato A) se produzca mediante la reacción entre los grupos NCO y COOH, disociándose CO_{2} y formándose proporcionalmente amida y grupos acilurea. La reacción entre el componente A) y el componente B) se realiza preferentemente disponiendo el componente A) bajo agitación y alimentación de nitrógeno seco y añadiendo el componente B) bajo agitación.
Para acelerar la reacción entre los componente de partida A) y B), se pueden coutilizar en el procedimiento de acuerdo con la invención dado el caso catalizadores adecuados que aceleren la reacción entre NCO y COOH. Se trata, por ejemplo, de los catalizadores conocidos en principio de la química del poliuretano, tales como aminas terc., por ejemplo trietilamina, piridina, metilpiridina, bencildimetilamina, N,N-endoetilenpiperazina, N-metilpiperidina, pentametildietilentriamina, N,N-dimetilaminociclohexano, N,N'-dimetilpiperazina, o sales metálicas, por ejemplo cloruro de hierro(III), cloruro de cinc, 2-etilcaproato de cinc, octoato de estaño(II), etilcaproato de estaño(II), palmitato de estaño(II), dilaurato de dibutilestaño(IV) y glicolato de molibdeno, o también de catalizadores de carbodiimidación, como los que se describen en la bibliografía correspondiente (Dietrich y col., Angew. Chem. 1981, 93, 855-866), por ejemplo los óxidos de fosfoleno. En este caso, la reacción transcurre como se describe en A.H.M. Schotman y W.J. Mijs, Recl. Trav. Chim. Pay-Bas, 1992, 111, 88-91.
En el procedimiento de acuerdo con la invención, estos catalizadores se usan, si es que se usan, en una cantidad del 0,0001 al 5% en peso, respecto al peso total de los reactantes.
En el procedimiento de acuerdo con la invención, el curso de la transformación se puede seguir, por ejemplo, mediante determinación volumétrica del contenido en NCO. La reacción se detiene una vez alcanzado el contenido en NCO pretendido, que resulta de la fórmula [1] cuando la transformación es completa. En la conducción preferida puramente térmica de la reacción, esto se puede llevar a cabo, por ejemplo, enfriando la mezcla de reacción a temperatura ambiente. Cuando se coutiliza, menos preferentemente, un catalizador, la transformación se detiene en general mediante la adición de venenos catalíticos adecuados, por ejemplo, para los catalizadores de carbodiimidación, los ácidos sililados descritos en el documento DE-A 4117384 u otros ácidos.
[1][%]NCO= \frac{\sum equiv_{Poliisocianatos \ (componente \ A)} -2 \text{*}\sum equiv_{poli(óxido \ de \ alquileno)-poliéteralcoholes \ con \ grupos \ COOH (componente \ B)}}{cantidad_{componente \ A} [g]+ cantidad_{componente \ B} [g]}
Cuando, menos preferentemente, se usa un catalizador de carbodiimidación, la reacción se puede realizar de manera que el componente A) se transforma primero proporcionalmente en las carbodiimidas correspondientes, el catalizador se inactiva mediante la adición de un veneno catalítico adecuado y después se añade el componente B). El componente B) también se puede añadir junto con el catalizador.
Cuando, también menos preferentemente, se usa otro catalizador, el catalizador se añade preferentemente al componente de poliisocianato A) o bien posteriormente a la mezcla de los componentes A) y B).
Normalmente, las temperaturas que se usan en el procedimiento de acuerdo con la invención cuando se añade un catalizador son más bajas que en el procedimiento no catalizado.
En la suposición teórica de que el poli(óxido de etileno)-poliéter que contiene al menos un grupo ácido carboxílico reacciona con los poliisocianatos bajo la formación completa de derivados de urea acilados, la funcionalidad de NCO de las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención se puede hallar por cálculo según la fórmula [2] a partir del tipo y la funcionalidad de los componentes de partida. Los poliisocianatos de acuerdo con la invención presentan en este caso una funcionalidad media de NCO de preferentemente 2,3 a 9,9, muy preferentemente de 2,8 a 5,8.
[2]F= \frac{\sum equiv\cdot NCO-2\text{*}\sum equiv\cdot COOH}{\sum (moles \ NCO + moles \ COOH)-2\text{*}\sum equiv\cdot COOH}
El procedimiento de acuerdo con la invención se puede realizar dado el caso en un disolvente adecuado, inerte frente a grupos isocianato. Los disolventes adecuados son, por ejemplo, los disolventes habituales conocidos en sí, como, por ejemplo, acetato de etilo, acetato de butilo, monometil- o monoetiléteracetato de etilenglicol, 2-acetato de 1-metoxipropilo, acetato de 3-metoxi-n-butilo, acetona, 2-butanona, 4-metil-2-pentanona, ciclohexanona, tolueno, xileno, clorobenceno, gasolina diluyente, compuestos aromáticos polisustituidos como los que se encuentran en el mercado bajo las denominaciones de, por ejemplo, Solventnaphtha®, Solvesso®, Shellsol®, Isopar®, Nappar® y Diasol®, ésteres del ácido carbónico tales como carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de 1,2-etileno y carbonato de 1,2-propileno, lactonas tales como \beta-propiolactona, \gamma-butirolactona, \varepsilon-caprolactona y \varepsilon-metilcaprolactona, pero también disolventes tales como diacetato de propilenglicol, dimetiléter de dietilenglicol, dimetiléter de dipropilenglicol, etil- y butiléteracetato de dietilenglicol, N-metilpirrolidona y N-metilcaprolactama, o cualquier mezcla de estos disolventes.
Los productos del procedimiento de acuerdo con la invención constituyen mezclas de poliisocianatos transparentes, prácticamente incoloras, con la composición mencionada anteriormente, que son fáciles de dispersar en agua mediante un simple mezclado y sin el uso de elevadas fuerzas de cizallamiento y en las que, para obtener dispersiones acuosas estables a la sedimentación, es suficiente ya un contenido total en unidades de óxido de etileno bastante más bajo que en el caso de las mezclas de poliisocianatos dispersables en agua del estado de la técnica preparadas mediante una uretanización exclusiva con poliéteralcoholes. El procedimiento de acuerdo con la invención permite de este modo la fabricación de poliisocianatos altamente hidrófilos, estables a la cristalización, que, frente a las mezclas de poliisocianatos conocidas hasta ahora que contienen poliéteruretanos, se caracterizan por un mayor contenido en grupos isocianato y una mayor funcionalidad, siendo la dispersabilidad en agua igual o incluso mejor.
La excelente dispersabilidad ya a bajos contenidos en óxido de etileno, en combinación con los elevados contenidos y funcionalidades de NCO, constituye una ventaja sobre todo para el uso de las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención en barnices de PUR acuosos de 2 componentes, puesto que de esta manera se pueden obtener revestimientos altamente reticulados que, además de una muy buena resistencia a disolventes y a agentes químicos, presentan especialmente una excelente resistencia al agua debido al bajo contenido en grupos hidrófilos. Además, se forman películas con un mejor secado, que se reconoce por una mejor generación de dureza, que con los isocianatos hidrofilizados del estado de la técnica.
Antes de la emulsión se pueden añadir a las mezclas de poliisocianatos preparadas según el procedimiento de acuerdo con la invención dado el caso otros poliisocianatos adicionales no hidrofilizados, en especial los poliisocianatos de barniz del tipo mencionado anteriormente o isocianatos monoméricos polifuncionales, como, por ejemplo, 4-isocianatometil-1,8-octanodiisocianato. Las mezclas de poliisocianatos dispersables en agua resultantes se caracterizan porque la unión del reactivo hidrofilizante se ha realizado mediante la reacción entre el isocianato y el grupo ácido carboxílico, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido, por lo que están presentes igualmente mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención, puesto que éstas constan en general de mezclas de
(i) poliisocianatos modificados de forma hidrófila según la invención y
(ii) poliisocianatos no modificados del tipo mencionado a modo de ejemplo.
En estas mezclas, los productos del procedimiento de acuerdo con la invención ejercen la función de un emulsionante para la proporción mezclada posteriormente de los poliisocianatos no hidrófilos.
Las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención constituyen valiosos materiales de partida para la fabricación de plásticos de poliuretano según el procedimiento de poliadición de isocianato.
Para ello, las mezclas de poliisocianatos se usan preferentemente en forma de emulsiones acuosas que se pueden hacer reaccionar en combinación con compuestos polihidroxílicos dispersos en agua en el sentido de sistemas acuosos de dos componentes.
Las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención se usan muy preferentemente como reticulantes para aglutinantes de barniz o componentes aglutinantes de barniz disueltos o dispersos en agua con grupos reactivos frente a grupos isocianato, en especial grupos hidroxilo alcohólicos, en la fabricación de revestimientos en los que se usan agentes de revestimiento acuosos basados en este tipo de aglutinantes o componentes aglutinantes. La combinación del reticulante, dado el caso en forma emulsionada, con los aglutinantes o componentes aglutinantes se puede llevar a cabo mediante un simple mezclado antes del procesamiento de los agentes de revestimiento según cualquier procedimiento o también usando pistolas pulverizadoras para dos componentes.
En este contexto son de mencionar como aglutinantes de barniz o componentes aglutinantes de barniz, por ejemplo: Poliacrilatos disueltos o dispersos en agua que presentan grupos hidroxilo, especialmente aquellos con un peso molecular comprendido en el intervalo de 1.000 a 10.000, y que con poliisocianatos orgánicos como reticulantes constituyen valiosos aglutinantes de dos componentes, o resinas de poliéster dispersas en agua que presentan grupos hidroxilo y que dado el caso están modificadas con uretano del tipo conocido de la química de poliésteres y de resinas alquídicas. En principio son adecuados como reactantes para las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención todos los aglutinantes disueltos o dispersos en agua que presentan grupos reactivos frente a isocianatos. Entre ellos se cuentan también, por ejemplo, poliuretanos o poliureas dispersos en agua que se puede reticular con poliisocianatos debido a los átomos de hidrógeno activos presentes en los grupos uretano o urea.
Cuando se usan de acuerdo con la invención como componente reticulante para aglutinantes de barniz acuosos, las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención se usan en general en unas cantidades que corresponden a una relación de equivalentes entre grupos NCO y grupos reactivos frente a grupos NCO, especialmente grupos hidroxilo alcohólicos, de 0,5:1 a 2:1.
Las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención también se pueden añadir dado el caso, en cantidades subordinadas, a aglutinantes de barniz acuosos no funcionales para lograr unas propiedades muy especiales, por ejemplo como aditivo para mejorar la adherencia.
Las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención naturalmente también se pueden usar en forma bloqueada con bloqueantes conocidos en sí de la química de poliuretano en combinación con los aglutinantes de barniz o componentes aglutinantes de barniz acuosos antes mencionados, en el sentido de sistemas acuosos de PUR de un solo componente de secado al horno. Los bloqueantes adecuados son, por ejemplo, éster dietílico del ácido malónico, éster acetacético, acetonoxima, butanonoxima, \varepsilon-caprolactama, 3,5-dimetilpirazol, 1,2,4-triazol, dimetil-1,2,4-triazol, imidazol o cualquier mezcla de estos bloqueantes.
Como base para los revestimientos acuosos formulados con la ayuda de las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención se considera cualquier sustrato, como, por ejemplo, metal, madera, vidrio, piedra, materiales cerámicos, hormigón, plásticos rígidos y flexibles, productos textiles, cuero y papel, que antes del revestimiento se pueden proveer también dado el caso de las imprimaciones habituales.
En general, los agentes de revestimiento acuosos formulados con las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención, en los que se pueden incorporar dado el caso los coadyuvantes y aditivos habituales en el sector del barniz, como, por ejemplo, coadyuvantes de nivelado, pigmentos colorantes, cargas, agentes de mateado o emulsionantes, poseen buenas propiedades técnicas del barniz incluso cuando se secan a temperatura ambiente.
Naturalmente también se pueden secar en condiciones forzadas a temperatura aumentada o por secado al horno a temperaturas de hasta 260ºC.
Debido a su excelente emulsionabilidad en agua, que permite una distribución homogénea y en forma de partículas especialmente finas en aglutinantes de barniz acuosos, el uso de las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención como componente reticulante para barnices de poliuretano acuosos produce revestimientos con excelentes propiedades ópticas, especialmente con un alto brillo superficial, nivelado y una elevada transparencia.
Además del uso preferido como componentes reticulantes para barnices de PUR acuosos de 2 componentes, las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención son excelentemente adecuados como reticulantes para adhesivos de dispersión acuosos, revestimientos de cuero y de productos textiles o pastas para el estampado textil, como coadyuvantes para papel sin AOX, o también como aditivos para materiales de construcción minerales, por ejemplo masas de hormigón o de mortero.
Ejemplos
Todos los datos en porcentaje se refieren al peso.
Poliisocianatos de partida
Poliisocianato A1)
Poliisocianato que contiene grupos iminooxadiazindiona basado en 1,6-diisocianatohexano (HDI), con un contenido en NCO del 23,2%, una funcionalidad media de 3,3 (según GPC) y un contenido en HDI monomérico del 0,4%, fabricado de acuerdo con el documento EP-A 798299 según el ejemplo 5a.
Poliisocianato A2)
Poliisocianato que contiene grupos isocianurato basado en HDI, con un contenido en NCO del 21,5%, una funcionalidad media de 3,5 (según GPC) y un contenido en HDI monomérico del 0,1%, fabricado de forma análoga al ejemplo 7 del documento EP-A 330966.
Poliisocianatos comparativos
Poliisocianato comparativo C1)
(La conducción de la reacción es como se describe en el documento EP-A 540985 para la formación de poliisocianatos dispersables en agua modificados exclusivamente con uretano).
Se disponen a TA bajo agitación y bajo nitrógeno seco 700 g (3,59 equiv.) del poliisocianato A2 y se añaden 100 g (0,2 equiv.) de un poli(óxido de etileno)-poliéteralcohol monofuncional iniciado en metanol, con un peso molecular medio de 500 g/mol, y a continuación se calientan a 100ºC durante 3 h. Después se enfría a TA bajo agitación y se obtiene un poliisocianato prácticamente incoloro con un valor de NCO del 17,8%.
% en peso de poliéteralcohol respecto a las sustancias usadas: 12,5%
Funcionalidad de NCO (según GPC): 3,3
Poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico Poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico P1)
Se calientan a 160ºC bajo nitrógeno seco 1.000 g (10 moles) de anhídrido del ácido succínico y 5.000 g de un poli(óxido de etileno)-poliéteralcohol monofuncional iniciado en metanol, con un peso molecular medio de 500 g/mol, hasta que ya no se pueda detectar anhídrido por espectroscopia de IR (banda a 1.785 cm^{-1}). Después se sigue agitando una hora más y se enfría. Se obtiene un líquido casi incoloro.
\underline{Datos \ caracter\text{í}sticos}:
Viscosidad: 190 mPas
Índice de ácido: 88,1 mg [KOH]/ g [sustancia]
Poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico P2)
Se calientan a 160ºC bajo nitrógeno seco 200 g (2 moles) de anhídrido del ácido succínico y 2.800 g de un poli(óxido de etileno)-poliéteralcohol monofuncional iniciado en butanol, con un peso molecular medio de 1.400 g/mol y una proporción de unidades de óxido de propileno del 48% y de unidades de óxido de etileno del 52%, hasta que ya no se pueda detectar anhídrido por espectroscopia de IR (banda a 1.785 cm^{-1}). Después se sigue agitando una hora más y se enfría. Se obtiene un líquido casi incoloro.
\underline{Datos \ caracter\text{í}sticos}:
Viscosidad: 440 mPas
Índice de ácido: 38,4 mg [KOH]/ g [sustancia]
Poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico P3)
Se calientan a 140ºC bajo nitrógeno seco 308,4 g (2 moles) de anhídrido del ácido hexahidroftálico y 2.800 g de un poli(óxido de etileno)-poliéteralcohol monofuncional iniciado en butanol, con un peso molecular medio de 1.400 g/mol y una proporción de unidades de óxido de propileno del 48% y de unidades de óxido de etileno del 52%, hasta que ya no se pueda detectar anhídrido por espectroscopia de IR (banda a 1.785 cm^{-1}). Después se sigue agitando una hora más y se enfría. Se obtiene un líquido casi incoloro.
\underline{Datos \ caracter\text{í}sticos}:
Viscosidad: 544 mPas
Índice de ácido: 37,1 mg [KOH]/ g [sustancia]
Ejemplo 1
Se disponen a 140ºC bajo agitación y bajo nitrógeno seco 700 g (3,59 equiv.) del poliisocianato A2 y se añaden 100 g (0,16 equiv.) del poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico P1. Comienza un fuerte desprendimiento de CO_{2} que cesa al cabo de aproximadamente 2 h. Se agita a la temperatura hasta que se haya alcanzado el valor de NCO del 17,2% hallado teóricamente según la fórmula [1]. Después se enfría lentamente a TA bajo agitación y se obtiene un poliisocianato prácticamente incoloro con un valor de NCO del 17,1%.
% en peso de poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico respecto a los materiales usados: 12,5%
Funcionalidad de NCO (según GPC): 3,7.
Ejemplo 2
Se disponen a 140ºC bajo agitación y bajo nitrógeno seco 700 g (3,59 equiv.) del poliisocianato A2 y se añaden 119 g (0,08 equiv.) del poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico P2. Comienza un fuerte desprendimiento de CO_{2} que cesa al cabo de aproximadamente 2 h. Se agita a la temperatura hasta que se haya alcanzado el valor de NCO del 17,6% hallado teóricamente según la fórmula [1]. Después se enfría a TA bajo agitación y se obtiene un poliisocianato prácticamente incoloro con un valor de NCO del 17,5%.
% en peso de poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico respecto a los materiales usados: 14,5%
Funcionalidad de NCO (según GPC): 3,6.
Ejemplo 3
Se disponen a 140ºC bajo agitación y bajo nitrógeno seco 700 g (3,59 equiv.) del poliisocianato A2 y se añaden 122,8 g (0,08 equiv.) del poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico P3. Comienza un fuerte desprendimiento de CO_{2} que cesa al cabo de aproximadamente 2 h. Se agita a la temperatura hasta que se haya alcanzado el valor de NCO del 17,6% hallado teóricamente según la fórmula [1]. Después se enfría a TA bajo agitación y se obtiene un poliisocianato prácticamente incoloro con un valor de NCO del 17,6%.
% en peso de poli(óxido de alquileno)poliéter-ácido carboxílico respecto a los materiales usados: 14,9%
Funcionalidad de NCO (según GPC): 3,6.
Ejemplo 4
Se disponen a 140ºC bajo agitación y bajo nitrógeno seco 700 g (3,86 equiv.) del poliisocianato A1 y se añaden 119 g (0,08 equiv.) del poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico 2. Comienza un fuerte desprendimiento de CO_{2} que cesa al cabo de aproximadamente 2 h. Se agita a la temperatura hasta que se haya alcanzado el valor de NCO del 19% hallado teóricamente según la fórmula [1]. Después se enfría a TA bajo agitación y se obtiene un poliisocianato prácticamente incoloro con un valor de NCO del 18,8%.
% en peso de poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico respecto a los materiales usados: 14,5%
Funcionalidad de NCO (según GPC): 3,4.
Ejemplo 5 Mezcla con poliisocianato hidrófobo
Se mezclan durante 2 horas bajo agitación y bajo nitrógeno seco 500 g (2,08 equiv.) del poliisocianato obtenido en el ejemplo 2 con 20 g (0,24 equiv.) de 4-isocianatometil-1,8-octanodiisocianato. Se obtiene un isocianato de acuerdo con la invención prácticamente incoloro con un valor de NCO del 18,7%.
% en peso de poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico respecto a los materiales usados: 13,9%
Funcionalidad de NCO (según GPC): 3,4.
Ejemplo 6 Coutilización de poliéteralcohol
Se disponen a 130ºC bajo agitación y bajo nitrógeno seco 1.000 g (5,13 equiv.) del poliisocianato A2 y se añaden 100 g (0,067 equiv.) del poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico P2. Comienza un fuerte desprendimiento de CO_{2} que cesa al cabo de aproximadamente 2 h. Se agita a la temperatura hasta que se haya alcanzado el valor de NCO del 19,1% hallado teóricamente según la fórmula [1]. Después se enfría a 70ºC bajo agitación y se añaden 20 g (= 0,04 equiv.) de un poli(óxido de etileno)-poliéteralcohol monofuncional iniciado en metanol, con un peso molecular medio de 500, y se agita a esta temperatura hasta que se haya alcanzado el valor de NCO del 18,6%. Después se enfría a TA bajo agitación y se obtiene un poliisocianato prácticamente incoloro con un valor de NCO del 18,6%.
% en peso de poli(óxido de alquileno)-poliéter-ácido carboxílico respecto a los materiales usados: 10,7%
Funcionalidad de NCO (según GPC): 3,5.
Ejemplo 7 Estabilidad a la retrodisociación
Se calientan durante 21 d a 50ºC 100 g del poliisocianato de acuerdo con la invención según el ejemplo 2 con una proporción de HDI monomérico libre del 0,1%. A continuación se vuelve a determinar la proporción de HDI monomérico libre.
Proporción de HDI monomérico libre después de 21 d de almacenamiento a 50ºC: 0,1%
Ejemplo 8 Fabricación de emulsiones
En un matraz Erlenmeyer se añaden a 50 g de cada uno de los poliisocianatos de acuerdo con la invención de los ejemplos 1, 2, 3, 4, 5 y 6 120 g de agua desionizada y se convierten mediante agitación suave a mano en una emulsión azulada de partículas finas. La emulsión sigue siendo estable después de un tiempo de reposo de 48 h y no muestra ningún tipo de precipitados o sedimentos.
Ejemplo 9 Uso
Se formularon barnices transparentes a partir de un barniz inicial compuesto por 53 partes en peso de un poliolacrilato, fabricado por polimerización de un 16,40% de metacrilato de metilo, un 10,87% de acrilato de butilo, un 10,26% de metacrilato de hidroxietilo, un 1,04% de ácido acrílico en presencia de 0,87% de peróxido de di-terc.-butilo como iniciador en Desmophen® A 160 (empresa Bayer AG), con un índice de OH de 99 [mg de KOH/g de sustancia (respecto a la resina sólida)], 1,22 partes en peso de un agente de nivelado comercial (Surfynol® 104, empresa Air Products N.L., al 50% en butilglicol), 0,16 partes en peso de un espesante comercial (Borchigel® PW 25, empresa Borchers, al 25% en propilenglicol/agua), 1,22 partes en peso de un aditivo de deslizamiento comercial (Baysilone® VP AI 3468:3466, 3:7, empresa Bayer AG, al 10% en butoxilo) y a partir de soluciones al 80%-100%, por ejemplo en butoxilo, de las mezclas de poliisocianatos de acuerdo con la invención obtenidas según los ejemplos 1 y 6, así como del poliisocianato comparativo V1. Los componentes de poliisocianato y el barniz inicial se usaron cada uno en una relación de equivalentes de NCO/OH de 1,5:1.
Las formulaciones de barniz transparente así obtenidas se rasquetearon con un marco de aplicación sobre una placa de vidrio. Tras un corto tiempo de aireación, las películas se secaron primero en el armario de secado durante 30 minutos a 60ºC y a continuación se almacenaron durante 2 horas a TA. Como medida del secado de la película se indica su dureza de acuerdo con la amortiguación del péndulo según König (DIN 53157).
TABLA 1
\vskip1.000000\baselineskip
1
Escala de valoración para la Tabla 1: 0 = positivo; 5 = negativo
Se analizó la resistencia de las películas de barniz así obtenidas con diferentes disolventes (Tabla 2).
Para ello se coloca un tampón de algodón empapado con disolvente sobre la película de barniz endurecida y la zona se cubre con cristal de reloj. Tras un tiempo predeterminado (tiempo de actuación) se retiran el cristal de reloj y el tampón de algodón y los restos de disolvente que puedan quedar se secan cuidadosamente con un paño de celulosa. El segmento de la película de barniz afectado por la acción del disolvente se evalúa visualmente.
TABLA 2
2
\hskip0,5cm Escala de valoración para la Tabla 2:
0 = la película permanece inalterada después del tratamiento
1 = sobre la película queda un borde persistente tras el tratamiento
2 = la película se puede rayar
3 = la película se puede rascar
4 = la película está totalmente destruida
Las Tablas 1 y 2 muestran que el poliisocianato de acuerdo con la invención según el ejemplo 1, con la misma proporción de reactivo de hidrofilización que el poliisocianato comparativo C1, se caracteriza por una mayor dureza inicial y un mejor secado, mientras que todas las demás propiedades se mantienen en el mismo buen nivel.

Claims (6)

1. Mezclas de poliisocianatos dispersables en agua, basadas en poliisocianatos que presentan estructuras de uretodiona, isocianurato, alofanato, biuret, iminooxadiazindiona y/u oxadiazintriona y que están compuestos por al menos dos diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos, y en poli(óxido de alquileno)-poliéteres que contienen al menos un grupo ácido carboxílico, caracterizadas porque la unión del reactivo hidrofilizante se lleva a cabo por reacción entre el isocianato y el grupo ácido carboxílico, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido.
2. Procedimiento para la fabricación de mezclas de poliisocianatos dispersables en agua, caracterizado porque se hacen reaccionar entre sí
A) un componente de poliisocianato basado en poliisocianatos que presentan estructuras de uretodiona, isocianurato, alofanato, biuret, iminooxadiazindiona y/u oxadiazintriona y que están compuestos por al menos dos diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos y
B) un poli(óxido de alquileno)-poliéter que contiene al menos un grupo ácido carboxílico
de tal manera que la unión del reactivo hidrofilizante se produzca por reacción entre el isocianato y el grupo ácido carboxílico, formándose proporcionalmente grupos urea acilados y enlaces amido.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque los componentes de partida A) y B) se hacen reaccionar a temperaturas de 25 a 240ºC, porque la unión de los poli(óxido de alquileno)-poliéteres B) que contienen al menos un grupo ácido carboxílico con el componente de poliisocianato A) se lleva a cabo por reacción entre los grupos NCO y COOH con disociación de CO_{2} y la formación proporcional de amida y grupos acilurea y porque para la reacción del componente A) con el componente B) se dispone el componente A) bajo agitación y alimentación de nitrógeno seco y se añade bajo agitación el componente B).
4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque como componente de poliisocianato A) se usa un poliisocianato que presenta grupos isocianurato basado en 1,6-diisocianatohexano, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano y/o 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano.
5. Uso de las mezclas de poliisocianatos según la reivindicación 1 como componente de partida en la fabricación de plásticos de poliuretano.
6. Uso de las mezclas de poliisocianatos según la reivindicación 1 como componente reticulante para aglutinantes de barniz o componentes aglutinantes de barniz solubles o dispersables en agua en la fabricación de recubrimientos en los que se usan agentes de revestimiento acuosos basados en este tipo de aglutinantes o componentes aglutinantes.
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