ES2620394T3

ES2620394T3 - Trímeros de diisocianatos cicloalifáticos flexibles

Info

Publication number: ES2620394T3
Application number: ES08857945.3T
Authority: ES
Inventors: Myron W. Shaffer; Michael K. Jeffries; David P. Zielinski
Original assignee: Covestro LLC
Current assignee: Covestro LLC
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: CA2706841A1; EP2217636B1; CN101874052A; EP2217636A2; JP2011505456A; US8415471B2; EP2217636A4; CN101874052B; JP5460609B2; MX2010005580A; WO2009073093A3; US20090143559A1; WO2009073093A2; HUE032418T2

Abstract

Un diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que está caracterizado por una Tg de -30 ºC a 40 ºC, medida tras la eliminación de un monómero en exceso sin reaccionar del producto resultante, y que comprende el producto de reacción de: (1) diisocianato orgánico que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, con (2) un compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo que tiene un peso molecular de 200 a 2.000 y una funcionalidad superior a 1 a inferior o igual a 3. en presencia de (3) al menos un catalizador de trimerización, caracterizado porque dicho diisocianato orgánico es 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano, y dicho compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo se selecciona del grupo que consiste en poliésterdioles, poliéstertrioles, poliésterdioles a base de caprolactona y poliéstertrioles a base de caprolactona.

Description

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DESCRIPCIÓN

Trímeros de diisocianatos cicloalifáticos flexibles

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que

5 tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente (preferentemente, diisocianato de isoforona), que se caracteriza por una Tg baja, y a un procedimiento de preparación de este diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente (preferentemente, diisocianato de isoforona) que se caracteriza por una Tg baja.

La producción de poliisocianatos de isocianurato es conocida y se describe, por ejemplo, en las patentes de EE.UU.,

10 3.252.942, 3.487.080, 4.324.879, 4.412.073, 4.487.928, 4.537.961, 4.604.418 y 4.675.401, y en el documento DE-OS 3.240.613. Algunas de estas publicaciones anteriores desvelan el uso de cantidades subequivalentes de compuestos que contienen grupos hidroxilo. El uso de alcoholes polihídricos que tienen un peso molecular inferior a

3.000 en una cantidad de hasta el 15 % en moles (basada en el HDI usado) en la producción de poliisocianatos de isocianurato basados en HDI se desvela en la patente de EE.UU. 4.604.418. Los alcoholes polihídricos adecuados

15 descritos en la misma incluyen polioles de poliéster no especificados. En estos procedimientos publicados con anterioridad, el objeto de la modificación de uretano es simplemente proporcionar un disolvente adecuado para el catalizador, con el fin de lograr la cocatálisis adecuada o de establecer la compatibilidad con diversos polioles.

Las patentes de EE.UU. n.º 5.124.427, 5.208.334, 5.235.018 y 5.444.146 desvelan poliisocianatos que contienen grupos alofanato e isocianurato, un procedimiento para su producción y el uso de estos materiales en composiciones 20 de revestimiento de dos componentes. Estas mezclas de poliisocianatos tienen un contenido de grupos NCO del 10 al 47 % en peso, y contienen grupos isocianurato y alofanato en una proporción molar del monoisocianurato con respecto al monoalofanato de 10:1 a 1:5. Estos se preparan trimerizando catalíticamente una parte de los grupos isocianato de un diisocianato (ciclo)alifático, añadiendo el monoalcohol al diisocianato antes de o durante la reacción de trimerización, y terminando la reacción de trimerización al grado deseado de la reacción mediante la adición de

25 un veneno de catalizador o desactivando térmicamente el catalizador.

La patente de EE.UU. n.º 5.076.958 también desvela un procedimiento para la producción de poliisocianatos de isocianurato. Más concretamente, este procedimiento requiere (a) trimerizar una parte de los grupos isocianato en presencia de un catalizador; (b) terminar la reacción de trimerización; y (c) eliminar el diisocianato de partida sin reaccionar y, además, antes de la etapa (c), añadir al menos un diol que contenga grupos éster y que tenga un peso 30 molecular medio de 350 a 950. Los diisocianatos de partida adecuados son diisocianatos alifáticos o cicloalifáticos. Este procedimiento también requiere que el tipo de reactantes usados y las proporciones cuantitativas de los reactantes sean tales que, al terminarse la reacción, al menos el 10 % en peso del diisocianato de partida sin reaccionar esté presente en la mezcla de reacción (sin incluir cualquier disolvente inerte) y la proporción molar de los grupos isocianurato con respecto a los grupos uretano en el producto sea de 20:1 a 0,2:1. El diisocianato de

35 hexametileno se usa en todos los ejemplos de trabajo del documento US 5.076.958.

Los isocianatos que contienen tanto grupos alofanato como grupos trimerizados (o isocianurato) son conocidos y se describen, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. n.º 6.028.158 y 6.063.891, y las solicitudes publicadas de EE.UU. n.º 20050101754 y 20070129526. Sin embargo, todos ellos son específicos de diisocianatos aromáticos tales como diisocianato de tolueno y diisocianato de difenilmetano.

40 El documento EP 1 061 091 A describe isocianatos que contienen tanto grupos alofanato como grupos trimerizados, y se basan en IPDI y 1,12-octano-diol. Dicho documento no describe ni sugiere la preparación de diisocianatos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, basados en IPDI y en poliesterdioles, poliestertrioles, poliésterdioles basados en caproplactona y/o poliéstertrioles a base de caprolactona con un peso molecular de 200 a 2.000, ni el uso de estos dioles en la preparación de revestimientos que sean lisos, tengan brillo y DOI elevados, y

45 un buen aspecto global.

Los diisocianatos alifáticos normalmente se usan para revestimientos de dos componentes, en particular, en la industria de la pintura de automóviles. Por lo general, se usa una mezcla de trímeros de diisocianato de hexametileno y trímeros de diisocianato de isoforona en los sistemas de pintura de automóviles de dos componentes. Aunque estas mezclas proporcionan las propiedades deseadas, son difíciles de preparar y de usar.

50 Una de las principales dificultades con las mezclas de isocianatos tales como los trímeros de HDI y los trímeros de IPDI es que estos son difíciles de catalizar debido a la diferencia en la reactividad de HDI frente a IPDI. Si el trímero de HDI se cataliza correctamente, entonces el trímero de IPDI normalmente permanece sin reaccionar. Este trímero de IPDI sin reaccionar reduce inherentemente la resistencia química del sistema. Si el trímero de IPDI se cataliza adecuadamente, entonces el trímero de HDI reacciona demasiado rápido, lo que resulta en una aplicación

55 deficiente. Desafortunadamente, no hay manera de añadir catalizadores que sean adecuados tanto para los trímeros de HDI como para los trímeros de IPDI en un sistema, debido a las diferencias en la reactividad y en la Tg de los dos agentes de reticulación.

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Por consiguiente, existe la necesidad en este campo de un agente de reticulación que tenga una temperatura de transición vítrea (Tg) entre la del trímero de HDI y la del trímero de IPDI. Desafortunadamente, en la actualidad, no hay materiales disponibles en el mercado que tengan una Tg intermedia.

Hay varias razones por las que ha sido difícil formar un agente de reticulación con una Tg intermedia. La producción

5 de un material que tenga una Tg intermedia requeriría el uso de una mezcla de monómeros. El uso de dos o más monómeros diferentes dificultaría el control de la reacción y la obtención de la mezcla deseada debido a las diferencias en la reactividad de los monómeros. Dicho procedimiento daría lugar a una corriente mixta de monómeros, que sería difícil y costosa de manipular en la producción. Además, el gasto global del procedimiento de producción se aumentaría debido a los tanques adicionales necesarios, la segregación de monómero separado, etc.

10 Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de un agente de reticulación que tenga una Tg intermedia.

Sorprendentemente, los nuevos diisocianatos cicloalifáticos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, descritos en el presente documento resultaron tener temperaturas de transición vítrea (Tg) relativamente bajas. En particular, estos diisocianatos orgánicos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, que tienen grupos isocianato unidos cicloalifáticamente (preferentemente, diisocianatos de isoforona) tienen una Tg que varía de

15 aproximadamente -30 ºC a aproximadamente 40 ºC. Además, estos trímeros/alofanatos de diisocianatos cicloalifáticos y, en particular, de IPDI, presentan larga vida útil y tiempos de secado cortos, pero tienen resistencia química y resistencia a la intemperie comparables a las de los sistemas de mezcla convencionales (de trímeros de HDI e IPDI). La vida útil y el tiempo de secado sorprendentemente favorables obtenidos se deben a la capacidad para catalizar sin tener que realizar un ajuste para las diferentes reactividades de la mezcla de HDI e IPDI.

20 Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente (preferentemente, diisocianato de isoforona), que se caracteriza por una Tg baja, y a un procedimiento de preparación del diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente (preferentemente, diisocianato de isoforona)

25 que se caracteriza por una Tg baja.

El diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, de la presente invención se caracteriza por una Tg que varía de al menos -30 ºC a menos de o igual a 40 ºC, medida tras la eliminación de un exceso de monómero sin reaccionar del producto resultante. Estos diisocianatos cicloalifáticos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, comprenden el producto de reacción de:

30 (1) un diisocianato orgánico que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, que es 1-isocianato-3,3,5trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano; con

(2) un compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo que tiene un peso molecular de 200 a 2.000 y una funcionalidad superior a 1 a inferior o igual a 3, que se selecciona de un grupo que consiste en poliésterdioles,

35 poliéstertrioles, poliésterdioles a base de caprolactona y poliéstertrioles a base de caprolactona; en presencia de

(3) al menos un catalizador de trimerización.

Estos nuevos diisocianatos cicloalifáticos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, basados en 1isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano, están preferentemente exentos de diisocianato cicloalifático

40 en exceso sin reaccionar. Se prefiere que el exceso sin reaccionar de diisocianato se elimine mediante la separación de modo que el producto resultante tenga un contenido de monómero libre inferior al 0,5 % en peso, basado en el peso total del producto final.

El procedimiento de preparación del diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que se caracteriza por una Tg medida tras la eliminación de un exceso de monómero sin reaccionar del producto

45 resultante, que varía de al menos aproximadamente -30 ºC a menos de o igual a aproximadamente 40 ºC, comprende:

(A) proporcionar un diisocianato orgánico que tenga grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, basados en IPDI;

(B) trimerizar una parte de los grupos isocianato del diisocianato cicloalifático, que es 1-isocianato-3,3,5-trimetil50 5-isocianatometil-ciclohexano, en presencia de un catalizador de trimerización;

(C): terminar la reacción de trimerización en el grado deseado de conversión; y

(D): eliminar el diisocianato 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano en exceso sin reaccionar del producto (preferentemente, mediante separación y, preferentemente, de modo que el producto tenga un contenido de monómero de IPDI libre inferior al 0,5 % en peso, basado en el peso total del producto final);

55 en el que, antes de la etapa (D), el procedimiento comprende además la adición de un componente orgánico con funcionalidad hidroxilo que tenga un peso molecular de 200 a 2.000 y una funcionalidad superior a 1 a inferior o igual a 3, que se selecciona de un grupo que consiste en poliésterdioles, poliéstertrioles, poliésterdioles a base de caprolactona y poliéstertrioles a base de caprolactona, y dejar que continúe la reacción hasta que se forme la cantidad deseada de grupos alofanato e isocianurato.

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La presente invención también se dirige a una composición de revestimiento que comprende el diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, de Tg baja, que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, y a un procedimiento de preparación de estas composiciones de revestimiento.

5 Descripción detallada de la invención

El nuevo diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, de la presente invención se caracteriza por una Tg baja. El diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, normalmente tiene una Tg de al menos aproximadamente -30 ºC o superior, preferentemente de al menos -20 ºC o 10 superior, y más preferentemente de al menos -10 ºC o superior. Además, el diisocianato orgánico parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, normalmente tiene una Tg de menos de o igual a 40 ºC, preferentemente de menos de o igual a 30 ºC, y más preferentemente de menos de

o igual a aproximadamente 25 ºC. Además, el diisocianato orgánico parcialmente trimerizado que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente puede tener una Tg que varía entre cualquier combinación de estos valores

15 superior e inferior, ambos incluidos, por ejemplo, de al menos -30 ºC a menos de o igual a 40 ºC, preferentemente de al menos -20 ºC a menos de o igual a 30 ºC, y más preferentemente de al menos -10 ºC a menos de o igual a 25 ºC. Los productos de la invención se pueden usar con o sin monómero.

Como se usa en el presente documento, la expresión “peso molecular” se refiere al peso molecular medio en número, y el término “funcionalidad” se refiere a la funcionalidad nominal. La funcionalidad nominal de un poliol, por

20 ejemplo, se refiere al número medio de grupos de hidrógeno activos en el iniciador o mezcla de iniciador usado en la producción del poliol, y el peso molecular medio en número se basa en el índice de hidroxiIo medido de un poliol dado y en la funcionalidad nominal del poliol. El índice de hidroxilo se determina mediante el análisis de los grupos terminales y también se define por la ecuación:

OH = (56,1 x 1000/eq. en peso) = (56,1 x 1.000) x (f/peso en moles)

25 en la que:

OH: representa el índice de hidroxilo del poliol;

eq. en peso: peso por equivalentes molares de los grupos OH contenidos;

f: representa la funcionalidad nominal del poliol, es decir, el número medio de grupos de hidrógeno activo del iniciador o de la mezcla de iniciador usado en la producción del poliol;

30 y peso en moles: representa el peso molecular medio en número nominal basado en el índice de hidroxilo medido y la funcionalidad nominal del poliol.

Como se usa en el presente documento, la expresión "grupos isocianato unidos cicloalifáticamente" significa grupos isocianato unidos cicloalifáticamente. Dicha expresión no incluye los compuestos que tienen grupos isocianato unidos alifáticamente.

35 Los ejemplos de diisocianatos adecuados para su uso como materiales de partida para la preparación de los poliisocianatos de acuerdo con la presente invención son diisocianatos orgánicos representados por la fórmula:

R(NCO)2

en la que R representa un grupo orgánico obtenido mediante la eliminación de los grupos isocianato de un diisocianato orgánico que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente y un peso molecular de 112 a 1.000, 40 preferentemente de 140 a 400. Los diisocianatos preferidos para el procedimiento de acuerdo con la invención son los representados por la fórmula anterior, en la que R representa un grupo hidrocarburo cicloalifático divalente que tiene de 5 a 15 átomos de carbono. Los ejemplos de los diisocianatos orgánicos que son particularmente adecuados para el procedimiento incluyen ciclohexano-1,3-y -1,4-diisocianato, 1-isocianato-2-isocianatometil-ciclopentano, 1isocianato-3-isocianatometil-3,5,5-trimetilciclohexano (diisocianato de isoforona o IPDI), bis-(4-isocianatociclohexil)

45 metano, bis-(4-isocianato-3-metil-ciclohexil)metano, 1-isocianato-1-metil-4(3)-isocianatometil-ciclohexano y 2,4-y/o 2,6-hexahidro-toluilen-diisocianato. También se pueden usar mezclas de diisocianatos. Los diisocianatos preferidos son diisocianato de isoforona y bis-(4-isocianatociclohexil)metano. Se prefiere especialmente el diisocianato de isoforona (IPDI).

Aunque es posible usar mezclas de diisocianatos orgánicos en el presente documento, las mezclas adecuadas para

50 la presente invención se limitan preferentemente a los diisocianatos orgánicos que tienen grupos isocianato unidos cicloalifáticamente. Cualquier mezcla de los isocianatos unidos cicloalifáticamente en el presente documento con otros diisocianatos (es decir, diisocianatos alifáticos y/o aromáticos) debe satisfacer los requisitos de Tg expuestos anteriormente.

En una realización preferida, el componente de diisocianato orgánico, en el presente documento, está exento de 55 diisocianatos que tienen grupos isocianato unidos alifáticamente y/o de diisocianatos que tienen grupos isocianato unidos aromáticamente. Lo más preferido es que el componente de isocianato orgánico de la presente invención esté exento de diisocianato de 1,6-hexametileno.

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De acuerdo con la presente invención, se prefiere tratar los diisocianatos de partida burbujeando un gas inerte, tal como nitrógeno, a través del diisocianato de partida para reducir el contenido de dióxido de carbono. Este 5 procedimiento se describe en el documento alemán Offenlegungsschrift 3.806.276 (solicitud de EE.UU. n.º de serie 07/311.920, cuya divulgación se incorpora en el presente documento por referencia).

Los compuestos adecuados para su uso como el componente (2) de acuerdo con la presente invención incluyen, por ejemplo, cualquier compuesto orgánico que contenga funcionalidad hidroxilo y que tenga un peso molecular de 200 a 2.000 y una funcionalidad hidroxilo superior a 1 e inferior o igual a 3.

10 Los compuestos orgánicos con funcionalidad hidroxilo adecuados para su uso en el presente documento normalmente tienen un peso molecular medio en número de al menos 200, preferentemente de al menos 300 y más preferentemente de al menos 400. Estos compuestos orgánicos de funcionalidad hidroxilo también tienen normalmente un peso molecular inferior o igual a 2.000, preferentemente inferior o igual a 1.500 y más preferentemente inferior o igual a 1.000. Los compuestos orgánicos con funcionalidad hidroxilo pueden tener un

15 peso molecular que varía entre cualquier combinación de estos valores superior e inferior, ambos inclusive, por ejemplo, de 200 a 2.000, preferentemente de 300 a 1.500 y más preferentemente de 400 a 1.000.

Estos compuestos orgánicos también tienen normalmente una funcionalidad hidroxilo superior a 1 e inferior o igual a

3. La funcionalidad hidroxilo de estos compuestos orgánicos es normalmente superior a 1, preferentemente superior a 1,5 y más preferentemente superior a 1,8. Estos compuestos orgánicos también tienen normalmente una

20 funcionalidad hidroxilo inferior a o igual a 3, preferentemente inferior a 2,9 y más preferentemente inferior a 2,8. Los compuestos orgánicos pueden tener una funcionalidad hidroxilo que varía entre cualquier combinación de estos valores superior e inferior, ambos inclusive, a menos que se indique lo contrario, por ejemplo, de superior a 1 a inferior o igual a 3, preferentemente de superior a 1,5 a inferior a 2,9 y más preferentemente de superior a 1,8 a inferior a 2,8.

25 De acuerdo con la presente invención, los compuestos orgánicos con funcionalidad hidroxilo adecuados incluyen, por ejemplo, polioles de poliéter, polioles de poliéster, polioles de policarbonato, poliacetales, poliesteréteres, carbonatos de poliéster, politioéteres, polioles de polímero, poliamidas, poliesteramidas, polisiloxanos, polibutadienos y poliacetonas. Obviamente, estos compuestos orgánicos con funcionalidad hidroxilo deben satisfacer los requisitos anteriores para el peso molecular y la funcionalidad.

30 En una realización preferida de la presente invención, el compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo contiene además uno o más grupos éster. Dichos compuestos orgánicos con funcionalidad hidroxilo que son adecuados para su uso en el presente documento incluyen, por ejemplo, los dioles de poliéster conocidos que se pueden sintetizar a partir de dioles y ácidos dicarboxílicos, y los poliésteres de caprolactona.

Como se sabe en la técnica, los dioles adecuados para la preparación de dioles de poliéster incluyen ciclohexano de

35 dimetilol, etanodiol, propano-1,2-y -1,3-diol, butano-1,2, -1,3 y -1,4-diol, y neopentilglicol, y los ácidos dicarboxílicos adecuados incluyen ácidos dicarboxílicos aromáticos tales como ácido ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico; ácidos dicarboxílicos cicloalifáticos tales como ácido hexahidroftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido endometilentetrahidroftálico y anhídridos de los mismos; y preferentemente ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico y ácido sebácico o anhídridos de

40 los mismos. También se pueden usar mezclas de los materiales de partida mencionados a modo de ejemplo para la producción de los poliésteres.

También es posible usar mezclas de diferentes poliésteres del tipo mencionado en el procedimiento de acuerdo con la invención.

En particular, se prefieren usar poliésterdioles de -caprolactona que tienen un peso molecular y la funcionalidad en

45 el intervalo mencionado anteriormente. Los poliésteres de funcionalidad superior son menos preferidos, pues el aumento de la funcionalidad iniciará la reticulación y también aumentará la viscosidad. Dichos poliésteres de caprolactona se pueden preparar de manera conocida a partir de un diol del tipo mencionado a modo de ejemplo anteriormente como molécula iniciadora y -caprolactona. En el presente caso, el dietilenglicol y el 1-4-butanodiol se usan preferentemente como este diol.

50 En general, el diisocianato y el compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo están presentes en cantidades tales que la base de equivalentes de los grupos isocianato con respecto a los grupos hidroxilo varía de 30:1 a aproximadamente 3:1. La base de equivalentes de los grupos isocianato con respecto a los grupos hidroxilo normalmente es inferior o igual a 30:1, preferentemente inferior o igual a 25:1 y lo más preferentemente inferior o igual a 20:1, ambos inclusive. Además, la base de equivalentes de los grupos isocianato con respecto a los grupos

55 hidroxilo puede ser superior a o de hasta 3:1, y preferentemente superior o igual a 5:1, ambos inclusive. La base de equivalentes de los grupos isocianato con respecto a los grupos hidroxilo puede variar entre cualquier combinación de estos valores superior e inferior, ambos inclusive, por ejemplo, de 30:1 a 3:1, preferentemente de 25:1 a 5:1 y de

20:1 a 5:1.

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Los catalizadores adecuados para su uso en la presente invención incluyen los catalizadores conocidos en la química del poliuretano por su utilidad para la formación de grupos isocianurato (es decir, grupos de trímeros). Dicho catalizador se puede denominar comúnmente catalizadores de trimerización. Los ejemplos de catalizadores adecuados incluyen, por ejemplo, los diversos catalizadores identificados en las patentes de EE.UU. n.º 3.252.942, 5 3.487.080, 4.324.879, 4.412.073, 4.487.928, 4.537.961, 4.604.418, 4.675.401, 5.076.958, 5.124.427, 5.208.334, 5.235.018, 5.444.146. Preferentemente, se usan los hidróxidos de amonio cuaternario como catalizadores en el procedimiento de acuerdo con la invención. En general, es posible usar cualquier hidróxido de amonio cuaternario conocido como catalizador de trimerización para los grupos isocianato. Los hidróxidos de amonio cuaternario adecuados incluyen los hidróxidos de amonio cuaternario descritos en las patentes de EE.UU. n.º 3.487.080 y 4.324.879, y en el documento EP-A-10589. Otros hidróxidos de amonio cuaternario adecuados incluyen compuestos como los descritos en la columna 5, líneas 12-26, de la patente de EE.UU. n.º 5.076.958. Los catalizadores preferidos incluyen los compuestos que se describen en la columna 5, líneas 29-42, de la patente de EE.UU. n.º

5.076.858.

Los catalizadores particularmente preferidos son hidróxido de N,N,N-trimetil-N-bencilamonio e hidróxido de N,N,N15 trimetil-N-(2-hidroxipropil)-amonio.

Como es evidente, en la presente invención, se puede usar una mezcla de catalizadores.

También es posible incluir un catalizador de alofanato en el procedimiento de la presente invención. El catalizador de alofanato se conoce y se describe, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. n.º 5.319.053, 5.319.054. Estos incluyen catalizadores tales como, por ejemplo, acetilacetonato de cinc, octoato de cinc, octoato de circonio, octoato de estaño, etc.

Los catalizadores se pueden usar en forma exenta de disolvente, aunque se usan preferentemente en forma de soluciones diluidas. Los disolventes adecuados se describen en las publicaciones citadas.

La preparación del diisocianato parcialmente trimerizado, modificado con alofanato (preferentemente, IPDI) de la presente invención se puede realizar mediante varios procedimientos o procesos diferentes. Como es evidente, los 25 procedimientos de la invención se pueden llevar a cabo de forma discontinua o continua. El orden en el que tienen lugar la alofanatización y la trimerización es irrelevante, siempre que ambas etapas del procedimiento se lleven a cabo antes de la eliminación del exceso de diisocianato de partida. Por lo tanto, la reacción de alofanatización entre el diisocianato y el componente orgánico con funcionalidad hidroxilo puede ocurrir antes de la reacción de trimerización. También pertenece al ámbito de la invención que la reacción de trimerización se produzca primero, antes de la reacción de alofanatización. Esto requiere que el compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo se añada bien una vez completada la reacción de trimerización o una vez iniciada la reacción de trimerización, pero antes del punto final deseado de la reacción de trimerización. Como es evidente, el compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo se puede añadir en porciones en cualquier momento durante todo el procedimiento. Además, las reacciones de alofanatización y de trimerización pueden ocurrir simultáneamente en el procedimiento de la

35 invención. Dependiendo del procedimiento exacto usado, puede ser necesario añadir diisocianato adicional en algún momento durante el procedimiento. Sin embargo, es importante que tanto la reacción de trimerización como la reacción de alofanatización se completen antes de la eliminación del exceso de diisocianato de partida. Más adelante, se expone información más detallada sobre estos procedimientos.

Otro posible procedimiento de la presente invención, aunque menos preferido, es la formación por separado del componente de alofanato y del componente de trímero, seguida de la mezcla de estos dos componentes separados entre sí para producir el producto deseado.

Para completar (o finalizar) la reacción de trimerización y de alofanatización, en general, el catalizador se desactiva mediante el calor y/o la adición de un veneno de catalizador adecuado a la mezcla de reacción. Los venenos de catalizadores adecuados, en particular, cuando se usan los catalizadores de hidróxido de amonio preferidos, 45 incluyen ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido fosforoso o ácido fosfórico; ácido sulfónico o derivados de los mismos tales como ácido metanosulfónico, ácido p-toluenosulfónico, o metiléster o etiléster de ácido p-toluenosulfónico; y ácidos sulfónicos perfluorados tales como el ácido nonafluorobutano-sulfónico. Los desactivadores particularmente adecuados, es decir, los venenos de catalizador, incluyen ésteres ácidos de ácido fosforoso o ácido fosfórico, tales como dibutilfosfito, dibutilfosfato o di-(2-etilhexil)-fosfato, que se usan preferentemente en forma de una solución diluida en diisocianato. En general, los desactivadores se añaden a la mezcla de reacción en una cantidad al menos equivalente a la del catalizador. Sin embargo, ya que los catalizadores se descomponen parcialmente durante la reacción de trimerización, suele bastar con añadir una cantidad subequivalente del desactivador. Cuando se usan catalizadores lábiles térmicamente, tales como hidróxidos de amonio cuaternario que contienen sustituyentes de hidroxialquilo en el nitrógeno, no suele hacer falta añadir un

55 veneno de catalizador, porque la reacción se puede terminar calentando brevemente la mezcla de reacción hasta temperaturas superiores a 100 ºC. (Descomposición térmica, es decir, desactivación del catalizador).

Las proporciones cuantitativas entre los reactantes individuales se deben seleccionar para garantizar que el diisocianato de partida se use en un exceso tal que, al término de la reacción, la mezcla de reacción todavía contenga al menos el 10 % en peso, preferentemente del 35 al 70 % en peso de diisocianato de partida sin

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reaccionar, basado en la mezcla en su conjunto, sin incluir cualquier disolvente inerte usado.

En general, el procedimiento de acuerdo con la invención se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 0 ºC a 150 ºC. La etapa de alofanatización, que, opcionalmente, se puede llevar a cabo por separado al principio o al final del procedimiento, tiene lugar preferentemente a de aproximadamente 0 ºC a 150 ºC, más preferentemente de 5 50 ºC a 120 ºC. Las etapas de trimerización que tienen lugar opcionalmente por separado antes o después de la etapa de alofanatización, preferentemente tiene lugar a una temperatura de aproximadamente 0 ºC a 150 ºC, más preferentemente de aproximadamente 50 ºC a 120 ºC. Si las dos etapas de reacción se llevan a cabo al mismo tiempo, las temperaturas de reacción son, en general, de aproximadamente 0 ºC a 150 ºC, preferentemente de aproximadamente 50 ºC a 120 ºC. La reacción de trimerización se termina térmicamente y/o mediante la adición de 10 un veneno de catalizador, preferentemente una vez alcanzado un grado de trimerización del aproximadamente 10 al 50 %, más preferentemente del aproximadamente 20 al 40 %. El "grado de trimerización" se entiende que es el porcentaje de grupos isocianato del diisocianato de partida que reacciona para formar trímeros; la etapa de alofanatización no se tiene en cuenta en este cálculo. Sin embargo, es esencial que la mezcla de reacción siga conteniendo al menos un 10 % en peso de diisocianato de partida sin reaccionar al término de la alofanatización y

15 de la trimerización.

Al término de las reacciones de alofanatización y de trimerización, el diisocianato de partida en exceso se separa, opcionalmente junto con otros constituyentes volátiles presentes en la mezcla de reacción (tales como el disolvente) mediante una medida adecuada hasta un contenido residual de diisocianato de partida de, como máximo, el 0,5 % en peso. Esto se puede realizar mediante destilación en capa fina o extracción, por ejemplo, usando n-hexano como

20 agente de extracción. Se prefiere retirar el monómero en exceso por extracción y, preferentemente, dando lugar a un producto que tenga un contenido de monómero (IPDI) libre inferior al 0,5 % en peso.

Los productos finales del procedimiento de acuerdo con la invención que contienen grupos alofanato e isocianurato son poliisocianatos esencialmente incoloros que se disuelven en disolvente para su uso. Los productos del procedimiento de acuerdo con la invención que están basados en IPDI, en general, tienen un contenido de NCO del

25 aproximadamente 6 al 20 % en peso, y un valor de color de Hazen (DIN 53 409) inferior a 100.

Los productos del procedimiento de acuerdo con la invención son solubles en disolventes convencionales (tales como ésteres, cetonas e hidrocarburos, y se pueden diluir con los mismos sin enturbiamiento), y se distinguen por una alta estabilidad en el almacenamiento. Están esencialmente exentos de productos secundarios. También son eminentemente adecuados para su uso como endurecedores para lacas de poliuretano de dos componentes, en las

30 que se encuentran presentes los polioles de poliéter, polioles de poliéster y/o polioles de poliacrilato habituales como compuestos polihidroxílicos adecuados como reactantes para los poliisocianatos. Los reactantes particularmente preferidos para los productos del procedimiento de acuerdo con la invención son los poliacrilatos que contienen grupos hidroxilo, es decir, polímeros o copolímeros de alquil(met)acrilatos, opcionalmente, con estireno u otros monómeros copolimerizables olefínicamente insaturados.

35 Un problema con el trímero IPDI es que tiene una reactividad muy diferente en comparación con los trímeros HDI. Esto presenta un problema único para los formuladores, porque tratan de catalizar una mezcla que contiene polímeros con diferentes velocidades de reacción. Si el trímero IPDI se cataliza adecuadamente, la vida útil se ve afectada, o si el trímero IPDI es insuficientemente catalizado, entonces, se verá afectada la resistencia química. Una formulación de revestimiento basada únicamente en el trímero IPDI no es posible, ya que sufre de una resistencia

40 química muy baja y de alterabilidad a la intemperie. Como se ha descrito previamente, una mezcla de poliisocianatos que contienen HDI e IPDI, si se cataliza para optimizar el tiempo de secado, está dominada por la respuesta de curado del poliisocianato de base de HDI, y normalmente presenta una vida útil que es demasiado corta, pudiendo causar problemas de procesamiento. Por el contrario, si esta mezcla es "insuficientemente catalizada", la respuesta de curado del poliisocianato IPDI domina lo que da lugar a una resistencia química baja y alterabilidad a la

45 intemperie.

El tiempo de secado también afecta al aspecto. Por lo tanto, cuando el tiempo de secado es demasiado rápido, la composición de revestimiento normalmente tiene un aspecto “tirante o apretado", y reduce el brillo, DOI y otras propiedades del aspecto. Los tiempos de secado razonables de los diisocianatos cicloalifáticos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, reivindicados en el presente documento dan revestimientos que son lisos,

50 tienen un alto brillo y DOI, y un buen aspecto general.

La presente invención también se refiere a composiciones de revestimiento que comprenden los diisocianatos cicloalifáticos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, descritos anteriormente, y a un procedimiento de preparación de estas composiciones de revestimiento.

Más concretamente, las composiciones de revestimiento son composiciones de revestimiento de dos componentes

55 que comprenden el producto de reacción de (A) diisocianatos cicloalifáticos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, que tienen una Tg baja como se describe en el presente documento, con (B) al menos un compuesto que contiene (preferentemente, al menos dos) grupos reactivos con isocianato. Estas composiciones de revestimiento pueden comprender además (C) uno o más disolventes, (D) uno o más aditivos y/o agentes auxiliares que incluyen, por ejemplo, pero sin limitación, absorbentes de UV, catalizadores, pigmentos, etc. Los detalles adicionales referentes a dichas composiciones de revestimiento se pueden encontrar en, por ejemplo, la patente de EE.UU. n.º 5.444.146, en concreto, en la columna 7, línea 31 a columna 8, línea 36, cuya divulgación se incorpora en el presente documento por referencia.

imagen7

Ejemplos

5 En los ejemplos descritos a continuación, se usaron los siguientes materiales:

IPDI: 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano.

lso A: 1,3,5-tris-isocianatohexil)-2,4,6-trioxohexahidro-1,3,5-triazina que tiene una funcionalidad de aproximadamente 3,5, un contenido de grupos NCO del aproximadamente 21,8 % y una viscosidad de aproximadamente 2.500 mPas a 25 ºC.

10 lso B: un diisocianato de isoforona parcialmente trimerizado que tiene aproximadamente el 70 % de sólidos, una funcionalidad de aproximadamente 3,3, una contenido de grupos NCO del aproximadamente 11,9 % y una viscosidad de aproximadamente 2.800 mPas a 25 ºC.

lso C: un diisocianato parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, preparado como se describe en el Ejemplo 5 de la Tabla 1. 15 lso D: un diisocianato parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, preparado como se describe en el Ejemplo 6 de la Tabla 1.

Diol 1: un diol con funcionalidad éster que tiene un peso molecular de 400 que comprende el producto de reacción de 1,4-butanodiol y -caprolactona, y que se encuentra disponible en el mercado en Solvay como CAPA 203.

20 Diol 2: un diol con funcionalidad éster que tiene un peso molecular de 520 que comprende el producto de reacción de dietilenglicol y -caprolactona, y que se encuentra disponible en el mercado como CP-3200.

Diol 3: un diol con funcionalidad éster que tiene un peso molecular de 1.220 que comprende el producto de reacción de 1,4-butanodiol, y que se encuentra disponible en el mercado 25 como CP-3230.

Triol 1: un triol con funcionalidad éster que tiene un peso molecular de 540 que comprende el producto de reacción de trimetilolpropano y -caprolactona, y que se encuentra disponible en el mercado en Solvay como CAPA 305.

Poliol A: una resina de poliacrilato que tiene un índice de hidroxilo de 55, y que se disuelve al 55 % 30 en peso de sólidos en xileno. Poliol B: una resina de poliacrilato con funcionalidad hidroxilo suministrada en acetato de n-butilo y xileno (1:1) al 50 % en peso de sólidos. Poliol C: una resina de poliol de poliéster saturado suministrada en acetato de butilo al 70 % en peso de sólidos. 35 Catalizador A: hidróxido de N,N,N-trimetil-N-(2-hidroxipropil)-amonio, que se encuentra disponible en el mercado como Triton B en Aldrich o Acros. Catalizador B: dilaurato de dibutil-estaño diluido al 1 % en peso de sólidos en acetato de monometiléter de propilenglicol. Agente de detención: fosfato de dibutilo.

40 Disolvente A: acetato de n-butilo. Disolvente B: metilisobutilcetona. Disolvente C: metil-n-amilcetona. Disolvente D: acetato de monometiléter de propilenglicol. Disolvente E: xileno.

45 Aditivo A polisiloxano de metilo modificado con poliéter que se encuentra disponible en el mercado como Baysilone OL-17, diluido al 10 % en acetato de n-butilo. Aditivo B: polidimetilsiloxano modificado con poliéter que se encuentra disponible en el mercado como BYK-331, diluido al 10 % en acetato de n-butilo. Aditivo C una solución de un copolímero de poliacrilato que se encuentra disponible en el mercado 50 como BYK-358. Aditivo D: resina de acetato-butirato de celulosa que se encuentra disponible en el mercado como

CAB 551-0.01, diluida al 33 % en acetato de monometiléter de propilenglicol. Tinuvin 1130: un absorbente de UV de la clase hidroxifenilbenzotriazol diluido hasta el 50 % en xileno. Tinuvin 292: un estabilizador de luz de amina impedida diluido hasta el 50 % en xileno.

55 El siguiente procedimiento se usó para preparar el Ejemplo 3 usando cantidades relativas de los componentes individuales que se exponen en la Tabla 1.

TABLA 1:

Componente: Peso (g) Peso eq. Equivalentes

IPDI: 716,21 111,1 6,45

(Continuación)

Componente: Peso (g) Peso eq. Equivalentes

Diol 2: 83,79 259,96 0,32

Catalizador A: mezcla al 5 % en butanol: 2,30 3345,00 0,0007

Obturador: 0,14 210,21 0,0007

Peso total 800,00

Formulación de trímero modificado con alofanato (TMA) de IPDI con Tg baja preferida:

Procedimiento de preparación de un TMA (trímero modificado con alofanato) con Tg baja de un diisocianato que 5 tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente:

Se cargaron, en un matraz de reacción de fondo redondo de tamaño adecuado, las cantidades respectivas de IPDI y Diol 2. Se agitó el contenido del matraz, y se calentó hasta 80 ºC mientras se burbujeaba nitrógeno bajo la superficie del líquido. Una vez que la mezcla hubo alcanzado los 80 ºC, esta continuó durante 1 a 2 horas. Tras este tiempo, se tomó una muestra para determinar si la etapa de uretano de la reacción se había completado. Un contenido de 10 grupos NCO del aproximadamente 32,15 % de NCO significa que se ha completado la reacción de uretano. Una vez completada la reacción de uretano, el procedimiento continúa con la trimerización, cargando lentamente en la mezcla de reacción una solución al 5 % de catalizador A (es decir, Triton B) en n-butanol. A medida que el alofanato y el trímero comenzaron a formarse, la reacción se volvió exotérmica. La mezcla de reacción se mantuvo a una temperatura de 80 ºC a 100 ºC hasta que el % de NCO alcanzó el 26,5 %. Cuando el % de NCO alcanzó el 26,5 %,

15 se cargó fosfato de dibutilo en la mezcla para detener la reacción. Se eliminó el exceso de monómero IPDI por evaporación de película delgada a 180 ºC y < 66,66 Pa de presión.

Los diisocianatos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, de los Ejemplos 1-2 y 4-8 de la Tabla 2 se prepararon mediante un procedimiento análogo al descrito anteriormente. Los detalles adicionales para cada uno de estos ejemplos se pueden encontrar en la Tabla 2. Se usó IPDI como diisocianato cicloalifático en cada uno de los

20 Ejemplos 1-8.

En los Ejemplos 11-22, se prepararon formulaciones de revestimiento. En los Ejemplos 11, 12, 15, 16, 19 y 20, se usaron dos isocianatos conocidos (Iso A e Iso B como los descritos anteriormente). Estos son ejemplos comparativos. Los Ejemplos 13, 14, 17, 18, 21 y 22 se prepararon a partir de diisocianatos parcialmente trimerizados, modificados con alofanato, que eran representativos de la invención. Estos diisocianatos TMA fueron

25 los isocianatos producidos en los Ejemplos 5 y 6 expuestos en la Tabla 2.

Tabla 2:

Ejemplo: Poliol NCO:OH % de NCO del producto Tg (ºC) Viscosidad a 120 ºC (mPa.s)

1: Diol 1 20:1 13,12 21 5.430

2: Triol 1 20:1 14,05 38 1.600

3: Diol 2 20:1 12,48 22 6.790

4: Diol 3 20:1 9,19 -14 1.750

5: Diol 1 20:1 12,97 ND 6.890

6: Diol 2 20:1 ND ND ND

7: Diol 2 20:1 12,49 21 ND

8: Diol 2 20:1 12,65 21 4.540

9 (Iso A): --- -- 21,8 -60 ---

10 (Iso B): --- -- 11,9 60 ----

ND No determinado

Tabla 3A: Formulaciones de revestimiento de los Ejemplos 11-18 (Continuación)

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18

Poliol A: 43,42 43,02 37,38 36,85

imagen8

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18

Poliol B: 54,73 54,22 48,62 48,08

Aditivo A: 0,34 0,34 0,34 0,34

Aditivo B: 0,17 0,17 0,17 0,17

Aditivo C: 0,32 0,32 0,32 0,32

Aditivo D: 0,21 0,21 0,21 0,21

Catalizador B: 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34

Tinuvin 1130: 1,35 1,35 1,35 1,35 1,36 1,36 1,36 1,36

Tinuvin 292: 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68

Disolvente A: 15,04 14,84 14,79 14,85 13,62 13,5 13,8 13,88

Disolvente B: 15,04 14,84 14,79 14,85

Disolvente C: 15,04 14,84 14,79 14,85

Disolvente D: 8,6 8,52 8,72 8,77

Disolvente E: 13,62 13,5 13,8 13,88

Iso A: 8,61 7,08 6,51 5,41

Iso B: 2,53 1,93

Iso C: 15,37 12,14

Iso D: 15,75 12,47

*3(comparativo)

Tabla 3B: Formulaciones de revestimiento de los Ejemplos 19-22:

Ejemplo: 19*3 20*3 21 22

Poliol C: 47,93 47,14 39,13 38,41

Aditivo B: 0,26 0,26 0,26 0,26

Aditivo C: 0,49 0,49 0,49 0,49

Catalizador B: 0,51 0,51 0,51 0,51

Tinuvin 1130: 2,05 2,05 2,05 2,05

Tinuvin 292: 1,02 1,02 1,02 1,02

Disolvente A: 10,04 9,6 8,78 8,82

Disolvente B: 10,04 9,6 8,78 8,82

Disolvente C: 10,04 9,6 8,78 8,82

Iso A: 17,63 14,55

Iso B: 5,2

Iso C: 30,19

Iso D: 30,79

*3(comparativo)

imagen9

imagen10

Tabla 5: Tiempos de secado circular de Gardner (en horas) para las formulaciones de revestimiento de los Ejemplos 11-22:

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18 19*3 20*3 21 22

ST: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

SS: 1 0,75 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 1,75 1,75 2 2,25

BS: 2,5 1,5 0,75 1 0,5 0,5 0,5 0,75 2,5 2,25 3 3,5

ED: 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Temp (ºC): 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22

HR: 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

*3(comparativo)

ST: Seco al tacto SS: Superficie seca BS: Bien seco, revestimiento endurecido

ED: Exento de desgaste usual HR: Humedad relativa

Tabla 6: Frotamientos dobles con MEK -Procedimiento B para las formulaciones de revestimiento (índice 1-10, siendo 10 ningún efecto) para los Ejemplos 11-22:

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18 19*3 20*3 21 22

n.º de frotamientos dobles (Día 1): 100 50 50 75 100 100 25 15 46 68 15 12

Índice (Día 1): 2 2 2

n.º de frotamientos dobles (Día 5): 100 100 100 100 100 100 75 100 100 100 100 100

Índice (Día 5): 8 8 6 3 7 8 4 9 9 3 3

n.º de frotamientos dobles (Día 7): 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Índice (Día 7): 10 9 7 4 7 6 2 2 10 9 6 6

n.º de frotamientos dobles (Día 14): 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Índice (Día 14): 9 8 5 7 6 4 3 9 6 8

*3(comparativo)

Tabla 7: Dureza medida con durómetro de péndulo (en segundos) para las formulaciones de revestimiento para los Ejemplos 11-22:

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18 19*3 20*3 21 22

Valor de dureza (5 h): 209 200 200 199 190 183 181 184 202 206 200 198

Valor de dureza (Día 1): 161 165 149 159 151 150 140 147 144 159 129 130

Valor de dureza (Día 7): 213 209 214 204 187 186 186 188 206 208 201 204

Valor de dureza (Día 14): 214 209 216 210 189 187 192 193 209 210 209 207

*3(comparativo)

10 Tabla 8: Prueba de manchas de agua para las formulaciones de revestimiento (índice 1-10, siendo 10 ningún efecto) para los Ejemplos 11-22:

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18 19*3 20*3 21 22

Índice (30 min: 5 3 5 5 4 4 5 4 3 3 4 5

Índice (1 h): 5 5 5 7 5 5 6 4 3 3 4 5

imagen11

(Continuación)

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18 19*3 20*3 21 22

Índice (2 h): 5 6 6 7 5 5 7 7 3 3 5 5

Índice (3 h): 5 6 6 9 5 5 7 7 4 4 5 5

Índice (4 h): 5 6 7 9 6 5 7 7 4 4 5 6

Índice (5 h): 6 7 7 9 7 8 9 7 5 6 6 6

Índice (6 h): 5 7 8 9 7 8 9 7 5 7 6 7

Índice (7 h): 5 7 8 9 7 8 9 7 5 7 7 6

*3(comparativo)

Tabla 9: Medición de la viscosidad con copa Zahn para las formulaciones de revestimiento (segundos de tiempo de flujo) para los Ejemplos 11-22:

Ejemplo: 11*3 12*3 13 14 15*3 16*3 17 18 19*3 20*3 21 22

Viscosidad (1 min): 14 14 15 14 21 21 20 20 18 18 19 20

Viscosidad (30 min): 15 15 15 15 22 22 20 20 19 19 20 20

Viscosidad (1 h): 15 15 15 15 22 22 20 21 20 20 20 21

Viscosidad (2 h): 16 15 15 15 23 23 20 21 22 22 22 21

Viscosidad (3 h): 16 16 15 15 24 24 21 21 25 25 22 23

Viscosidad (4 h): 16 16 15 15 25 24 21 21 31 31 23 24

Viscosidad (5 h): 16 16 15 15 27 25 21 21 29 37 24 26

Viscosidad (6 h): 16 16 15 15 28 27 21 21 54 46 26 28

Viscosidad (7 h): 17 16 15 15 29 27 21 22 26 28

*3(comparativo)

Claims

imagen1

REIVINDICACIONES

1. Un diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, que está caracterizado por una Tg de -30 ºC a 40 ºC, medida tras la eliminación de un monómero en exceso sin reaccionar del producto resultante, y que comprende el producto de reacción de:

5 (1) diisocianato orgánico que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente, con

(2) un compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo que tiene un peso molecular de 200 a 2.000 y una funcionalidad superior a 1 a inferior o igual a 3. en presencia de

10 (3) al menos un catalizador de trimerización,

caracterizado porque

dicho diisocianato orgánico es 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano,

y

dicho compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo se selecciona del grupo que consiste en poliésterdioles, 15 poliéstertrioles, poliésterdioles a base de caprolactona y poliéstertrioles a base de caprolactona.
2.

El diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, de la reivindicación 1, en el que la Tg varía de -20 ºC a 30 ºC.
3.

Un procedimiento de preparación de un diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con

alofanato, que se caracteriza por una Tg de -30 ºC a 40 ºC, medida tras la eliminación de un monómero en exceso 20 sin reaccionar del producto resultante, y que comprende:

(A)

proporcionar un diisocianato orgánico que tenga grupos isocianato unidos cicloalifáticamente,

(B)

trimerizar una parte de los grupos isocianato de un diisocianato orgánico que tiene grupos isocianato unidos cicloalifáticamente en presencia de un catalizador de trimerización,

(C) terminar la reacción de trimerización en el grado deseado de conversión y 25 (D) eliminar el diisocianato en exceso sin reaccionar del producto resultante, de modo que el producto tenga un

contenido de monómero libre del diisocianato inferior al 0,5 % en peso;

en el que, antes de la etapa (D), el procedimiento comprende además la adición de al menos un compuesto

orgánico con funcionalidad hidroxilo que tenga un peso molecular de 200 a 2.000 y una funcionalidad superior a

1 a inferior o igual a 3, y dejar que continúe la reacción hasta que se forme la cantidad deseada de grupos

30 alofanato,

caracterizado porque

dicho diisocianato orgánico es 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano

y

dicho compuesto orgánico con funcionalidad hidroxilo se selecciona del grupo que consiste en poliésterdioles, 35 poliéstertrioles, poliésterdioles a base de caprolactona y poliéstertrioles a base de caprolactona.
4.

El procedimiento de la reivindicación 3, en el que la Tg. varía de -20 ºC a 30 ºC.
5.

El procedimiento de la reivindicación 3, en el que las reacciones de trimerización y de alofanatización tienen lugar simultáneamente.
6. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que la reacción de trimerización se produce primero, seguida de la 40 reacción de alofanatización.
7.

El procedimiento de la reivindicación 3, en el que la reacción de alofanatización se produce primero, seguida de la reacción de trimerización.
8.

Una composición de revestimiento que comprende:

(A) el diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, de la reivindicación 1 y 45 (B) al menos un compuesto que contiene grupos reactivos con isocianato.
9. Una composición de revestimiento que comprende:

(A)

el diisocianato cicloalifático parcialmente trimerizado, modificado con alofanato, de la reivindicación 3 y

(B)

al menos un compuesto que contiene grupos reactivos con isocianato.

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