ES2956324T3 - Procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehído multifuncional - Google Patents
Procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehído multifuncional Download PDFInfo
- Publication number
- ES2956324T3 ES2956324T3 ES20174787T ES20174787T ES2956324T3 ES 2956324 T3 ES2956324 T3 ES 2956324T3 ES 20174787 T ES20174787 T ES 20174787T ES 20174787 T ES20174787 T ES 20174787T ES 2956324 T3 ES2956324 T3 ES 2956324T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- groups
- mol
- aldehyde
- amount
- reaction product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- ZMGMDXCADSRNCX-UHFFFAOYSA-N 5,6-dihydroxy-1,3-diazepan-2-one Chemical compound OC1CNC(=O)NCC1O ZMGMDXCADSRNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 title abstract 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 45
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 32
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 claims abstract description 31
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 26
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 125000006165 cyclic alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 57
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 56
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 40
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 39
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 38
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 claims description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N imidazolidin-2-one Chemical compound O=C1NCCN1 YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- -1 -CO-NH- groups Chemical group 0.000 claims description 28
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims description 28
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 20
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 17
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002253 acid Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 10
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 8
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RLFFWWKJSJOYMQ-UHFFFAOYSA-N 1,3-diazepan-2-one Chemical compound O=C1NCCCCN1 RLFFWWKJSJOYMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- VPVSTMAPERLKKM-UHFFFAOYSA-N glycoluril Chemical compound N1C(=O)NC2NC(=O)NC21 VPVSTMAPERLKKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 6
- DWEQVNFWAKJCEY-UHFFFAOYSA-N 4-methylimidazolidin-2-one Chemical compound CC1CNC(=O)N1 DWEQVNFWAKJCEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 5
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 5
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical group SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000010985 leather Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 150000003949 imides Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N phosphine group Chemical group P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 claims description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 claims description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 2
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 claims 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 11
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 11
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 6
- QBDAFARLDLCWAT-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydropyran-6-one Chemical compound O=C1OCCC=C1 QBDAFARLDLCWAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011993 High Performance Size Exclusion Chromatography Methods 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 6
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 6
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 5
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- FEGWMNQLKPQSOU-UHFFFAOYSA-N imidazolidin-2-one;oxaldehyde Chemical compound O=CC=O.O=C1NCCN1 FEGWMNQLKPQSOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 5
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 4
- ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N aminoformaldehyde Chemical compound N[13CH]=O ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- CJMZLCRLBNZJQR-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-amino-4-(4-fluorophenyl)thiophene-3-carboxylate Chemical compound CCOC(=O)C1=C(N)SC=C1C1=CC=C(F)C=C1 CJMZLCRLBNZJQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002373 hemiacetals Chemical class 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- VILAVOFMIJHSJA-UHFFFAOYSA-N dicarbon monoxide Chemical group [C]=C=O VILAVOFMIJHSJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- VYXGDNJISSXLEV-UHFFFAOYSA-N imidazolidin-2-one;hydrate Chemical compound O.O=C1NCCN1 VYXGDNJISSXLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000006606 n-butoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-1-ol Chemical compound CCC(O)OC LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPRQEDXDYOZYLA-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-1-ol Chemical compound CCC(C)CO QPRQEDXDYOZYLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 3-(3-methoxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound COCCCOCCCO QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 2
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N caprylic alcohol Natural products CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006115 industrial coating Substances 0.000 description 2
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 2
- NMRPBPVERJPACX-UHFFFAOYSA-N (3S)-octan-3-ol Natural products CCCCCC(O)CC NMRPBPVERJPACX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005968 1-Decanol Substances 0.000 description 1
- WOFPPJOZXUTRAU-UHFFFAOYSA-N 2-Ethyl-1-hexanol Natural products CCCCC(O)CCC WOFPPJOZXUTRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFSMVVDJSNMRAR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-ethoxyethoxy)ethoxy]ethanol Chemical compound CCOCCOCCOCCO WFSMVVDJSNMRAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCTFMNIEFHGTDU-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropyl acetate Chemical compound COCCCOC(C)=O CCTFMNIEFHGTDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOPITUDDUGJACT-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-methylsulfonylbenzenesulfonamide Chemical compound CC1=CC=C(S(=O)(=O)NS(C)(=O)=O)C=C1 UOPITUDDUGJACT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical group NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001269524 Dura Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical class OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005930 JONCRYL® 500 Polymers 0.000 description 1
- WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N Malondialdehyde Chemical compound O=CCC=O WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical class CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N Succinic aldehyde Chemical compound O=CCCC=O PCSMJKASWLYICJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N [6-(4-acetyloxy-5,9a-dimethyl-2,7-dioxo-4,5a,6,9-tetrahydro-3h-pyrano[3,4-b]oxepin-5-yl)-5-formyloxy-3-(furan-3-yl)-3a-methyl-7-methylidene-1a,2,3,4,5,6-hexahydroindeno[1,7a-b]oxiren-4-yl] 2-hydroxy-3-methylpentanoate Chemical compound CC12C(OC(=O)C(O)C(C)CC)C(OC=O)C(C3(C)C(CC(=O)OC4(C)COC(=O)CC43)OC(C)=O)C(=C)C32OC3CC1C=1C=COC=1 OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007798 antifreeze agent Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229940075894 denatured ethanol Drugs 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229960000587 glutaral Drugs 0.000 description 1
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical class OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004027 organic amino compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 125000006413 ring segment Chemical group 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- DUIOPKIIICUYRZ-UHFFFAOYSA-N semicarbazide Chemical compound NNC(N)=O DUIOPKIIICUYRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012748 slip agent Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 1
- JLGLQAWTXXGVEM-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol monomethyl ether Chemical compound COCCOCCOCCO JLGLQAWTXXGVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
- C08G12/34—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds and acyclic or carbocyclic compounds
- C08G12/36—Ureas; Thioureas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
- C08G12/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
- C08G12/12—Ureas; Thioureas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
- B32B21/02—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board the layer being formed of fibres, chips, or particles, e.g. MDF, HDF, OSB, chipboard, particle board, hardboard
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/40—Chemically modified polycondensates
- C08G12/42—Chemically modified polycondensates by etherifying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08L61/30—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic and acyclic or carbocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D161/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C09D161/22—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
- C09D161/24—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with urea or thiourea
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D161/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C09D161/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Esta invención se refiere a un proceso para preparar un producto de reacción UA de al menos un aldehído multifuncional A con al menos una urea cíclica U, mezclando al menos un aldehído multifuncional A con al menos una urea cíclica U en presencia de al menos un alcohol R<1>-OH. y opcionalmente, al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que puedan reaccionar con grupos aldehído, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo, para efectuar una reacción de adición para obtener una solución de un producto UA, donde se selecciona R<1> del grupo formado por grupos alquilo lineales, ramificados o cíclicos que tienen de uno a doce átomos de carbono, al producto de reacción obtenido mediante este proceso, y a un método de uso del mismo como reticulante para composiciones de revestimiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehido multifuncional Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehído multifuncional. También se refiere a una composición de revestimiento que comprende dicho producto de reacción y a un método de uso de dicha composición de revestimiento para proporcionar un revestimiento sobre un sustrato.
Antecedentes de la invención
Los revestimientos industriales se usan para proteger la superficie de un sustrato contra el deterioro provocado por la acción de la luz, la humedad, el desgaste, el oxígeno atmosférico y otros productos químicos, y para impartir la apariencia deseada, tal como color, brillo y estructura de la superficie. En muchos casos, tales revestimientos se basan en polímeros orgánicos que muestran una buena adhesión al sustrato y forman una película libre de defectos tales como poros o ampollas. La formación de película, también conocida como secado, es la transición de la composición de revestimiento aplicada al estado sólido. La película sólida se puede formar a partir de una disolución por retirada de disolvente o de una dispersión por retirada del agente dispersante, o de una masa fundida por enfriamiento. En este caso, y si no se produce una reacción química, esto se conoce como "secado físico". En el llamado secado químico, se producen reacciones químicas durante la formación de la película que conducen a macromoléculas reticuladas. Tal reticulación puede ser causada por la reacción química de moléculas de baja masa molar, oligómeros o macromoléculas entre sí, tales como reacciones de adición o condensación, o polimerización inducida por radiación o térmicamente, o por la acción de moléculas polifuncionales añadidas, los llamados reticuladores, que reaccionan con grupos funcionales de polímeros usualmente denominados resinas aglutinantes. Una clase bien conocida de reticuladores usados junto con resinas aglutinantes que tienen grupos reactivos que contienen hidrógeno activo, tales como los grupos hidroxilo y carboxilo, son las llamadas resinas amino, que son aductos hidroxifuncionales de aldehídos, generalmente formaldehído y aminocompuestos orgánicos tales como triazinas, particularmente preferible melamina y urea o derivados de estos, cuyos grupos hidroxilo están usualmente por lo menos parcialmente eterificados con alcoholes inferiores tales como metanol y n- o iso-butanol. Estos reticuladores tienen el inconveniente de que se libera formaldehído, entre otros, durante la reacción de curado o reticulación. La emisión de formaldehído es medioambientalmente indeseable. Además, estas aminoresinas necesitan temperaturas típicamente de por lo menos 80 °C para actuar como reticuladores. El calentamiento a temperaturas tan elevadas consume mucho tiempo y energía.
En nuestras investigaciones que conducen a la presente invención, se ha descubierto que al realizar la reacción de condensación inicial entre glioxal y etilenurea en presencia de por lo menos un alcohol conduce a la preparación de resina condensada de etilenurea-glioxal por lo menos parcialmente eterificada. En la publicación de patente japonesa 53-044567, se describe la reacción de glioxal con urea cíclica (relación molar 2:1) en presencia de un ácido fuerte. Nuestros intentos de hacer reaccionar glioxal con etilenurea (en una relación de las cantidades de sustancia de 1.2:1 mol/mol) en presencia de un ácido fuerte condujeron a la formación de un producto sólido similar a un gel gomoso inutilizable para aplicaciones de revestimiento de superficies. Sorprendentemente, hemos descubierto que realizar la reacción de condensación de glioxal con etilenurea, en condiciones ácidas, en presencia de cualquier alcohol o una mezcla de alcoholes, elimina la formación de gel y da como resultado un producto que proporciona un curado efectivo con ligantes funcionales hidroxilo y carboxilo en condiciones de curado térmico y al ambiente. De este modo, era posible preparar productos de monoéter y éter mixto por lo menos parcialmente eterificados mediante este procedimiento alternativo, en el que la etapa de condensación inicial para hacer reaccionar el glioxal con etilenurea no es un requisito previo, para su uso en aplicaciones de revestimiento de superficies.
En la solicitud PCT WO2009/073836 A1, se describe un procedimiento para la preparación de reticuladores eterificados basados en productos de reacción de ureas cíclicas y acetales o hemiacetales de aldehídos multifuncionales que tienen por lo menos dos grupos aldehído que se pueden usar en composiciones de revestimiento que comprenden resinas que contienen hidrógeno activo, tales como resinas alquídicas con funcionalidad hidroxilo, acrílicas, de uretano o epoxídicas, y qué composiciones de revestimiento se pueden curar con tales reticuladores incluso a temperatura ambiente. Los revestimientos preparados con los mismos mostraron buena estabilidad frente a los disolventes y no eran propensos a amarillear. Este procedimiento hace uso de una secuencia de reacción multietapa en la que, en la primera etapa, el componente aldehído se mezcla con un alcohol y reacciona en condiciones ácidas que conducen a la formación de hemiacetales y acetales, y luego en la segunda etapa, esta mezcla reacciona con una urea cíclica que se puede preformar o formar in situ. Dependiendo del tiempo de reacción, las condiciones de reacción y el tiempo de almacenamiento en la primera etapa, los hemiacetales y acetales pueden sufrir reacciones de oligomerización, desproporción y condensación, lo que conduce a la formación de una mezcla de compuestos individuales tales como mono- y di-acetales de glioxal monomérico, dimérico o trimérico, ésteres de ácido glioxílico y glicolatos. Véase, Mahajani and M. M. Sharma en Organic Process Research and Development, 1997, No. 1, páginas 97 a 105; y J. M. Kliegman and R. K. Barnes, J. Org. Chem., Vol. 38 (1973), No. 3, páginas 556 y siguientes. Se ha encontrado que la composición de esta mezcla es difícil de controlar. Debido
a la presencia de aldehido solo en forma de sus acétales o hemiacetales, los productos de adición formados mediante un procedimiento como se describe en el documento WO2009/073836 A1 son diferentes de los obtenidos por reacción de adición de un aldehido multifuncional y una urea cíclica.
Por lo tanto, el objetivo de esta invención es proporcionar productos de adición de una urea cíclica y glioxal y/u otros aldehidos multifuncionales que tienen por lo menos dos grupos aldehido por molécula que se pueden usar como reticuladores para revestir composiciones que tienen funcionalidad hidroxilo y/o ácido, que no tienen las desventajas mencionadas anteriormente.
Sumario de la invención
Este objetivo se ha logrado proporcionando un procedimiento para obtener un producto UA de reacción de al menos un aldehido A multifuncional con al menos una urea U cíclica, mediante
a) mezcla de al menos un aldehido A multifuncional con el al menos una urea U ciclica en presencia de al menos un alcohol R1-OH para efectuar una reacción de adición, opcionalmente en presencia de al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que puedan reaccionar con grupos aldehido, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo, para obtener una disolución de un producto UA, donde R1 se selecciona del grupo que consiste en grupos alquilo lineales, ramificados o ciclicos que tienen de uno a doce átomos de carbono que pueden estar interrumpidos por uno o más de -O-, -NR"-, -S-, donde R" significa H, o un grupo alquilo que tiene de uno a seis átomos de carbono, con la condición que dos átomos de -O- o -S- no puedan estar inmediatamente adyacentes, en donde la urea U ciclica se selecciona del grupo que consiste en etilenurea, 1,3-propilenurea, 1,2-propilenurea, 1,4-butilenurea y glicolurilo, en donde la reacción de adición se realiza a un pH en un intervalo de pH de más de 7.5 o en un intervalo de pH de 4.5 a 7.5, y en donde después de la reacción de adición de la etapa a),
b) el pH se ajusta a como máximo 5.0
c) opcionalmente, añadir una cantidad adicional de dicho alcohol alifático R1-OH; y opcionalmente añadir al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionen con grupos aldehido, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo y eterificar en condiciones ácidas
d) añadir
d1) o un alcohol alifático adicional R2-OH que tiene al menos un átomo de carbono en su molécula más que el que hay en R1-OH; opcionalmente, añadir al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionen con grupos aldehido, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo; y eterificar en condiciones ácidas
d2) o una cantidad adicional de dicho alcohol alifático R1-OH; opcionalmente añadir al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionen con grupos aldehido, grupos amida o grupos hidroxilo y eterificar en condiciones ácidas.
El aldehido A multifuncional tiene la fórmula OHC-R'-CHO donde R' puede ser un enlace directo o un radical divalente alifático que puede ser lineal, ramificado o ciclico y puede tener de uno a veinte átomos de carbono, conduciendo ambas de estas opciones a R' a un aldehido divalente que tiene exactamente dos grupos -CHO o un radical divalente alifático que puede ser lineal, ramificado o ciclico y puede tener de uno a veinte átomos dde carbono, y lleva al menos un grupo aldehido -CHO adicional, última opción que condice a aldehidos trivalentes o polivalentes que tienen al menos tres grupos aldehido.
La urea U ciclica se selecciona del grupo que consiste en etilenurea, 1,3-propilenurea, 1,2-propilenurea, 1,4-butilenurea y glicolurilo.
Esta reacción de adición se puede realizar en un intervalo de pH de más de 7.5 que se denomina medio "básico", o en un intervalo de 4.5 a 7.5 que se denomina un medio "débilmente ácido a neutro". En el último caso, se producirá por lo menos algo de eterificación que implica al alcohol añadido y un grupo hidroxilo generado al añadir el aldehido a un grupo -CO-NH- de la urea ciclica para formar una estructura de éter
> N-CH(OR1)-R'-.
La formación de éteres se puede mejorar mediante el uso de un medio más ácido. También es posible, en una realización adicional de esta invención, llevar a cabo una eterificación multietapa en la que el mismo alcohol se puede usar en más de una etapa de eterificación, o se puede usar un alcohol diferente en una etapa de eterificación posterior. Este procedimiento de la invención conduce a un alto grado de eterificación.
"Eterificado" quiere decir aqui un producto de una reacción de adición de un aldehido a una urea ciclica (siendo X el residuo de una urea ciclica que puede haber reaccionado con un aldehido multifuncional o también puede ser parte de un polimero o una cadena de oligómero, después de retirar un grupo -CO-NH-):
que un grupo hidroxilo unido a un átomo de carbono carbonilo de una molécula de aldehido (denotado por negrita "C" en las fórmulas supra) que se genera en la reacción de adición se reemplaza por un grupo alcoxi -OR. La cadena de polímero (en crecimiento) se denota por "------ ".
En el caso preferido de usar etilenurea como urea cíclica, y glioxal como aldehído multifuncional, -R'- es un enlace directo y -X- es -NH-CH2-CH2-.
"Parcialmente eterificado" quiere decir aquí que ambos grupos -OH y -OR unidos a átomos de carbono carbonílico del aldehído están presentes en tal producto "parcialmente eterificado", que el producto de reacción por lo menos parcialmente eterificado tiene como sustituyentes en los átomos de carbono carbonílico del aldehído A por lo menos un tipo de grupos funcionales seleccionados del grupo que consiste en grupos hidroxilo -OH y grupos alcoxi -OR. En esta invención, los grupos -OR pueden comprender preferiblemente grupos alcoxi -OR1 y -OR2, en las que R1 y R2 ambos se seleccionan independientemente entre sí del grupo que consiste en grupos alquilo lineales, ramificados o cíclicos que tienen de uno a doce átomos de carbono, que pueden estar interrumpidos por uno o más de -O-, -NR"-, -S-, en la que R" representa H, o un grupo alquilo que tiene de uno a seis átomos de carbono, con la condición de que no pueden estar inmediatamente adyacentes dos átomos de -O- o dos átomos de -S-, en la que
- en una primera realización, R1 y R2 son diferentes entre sí, y R2 tiene por lo menos un átomo de carbono más que R1, o - en una segunda realización, R1 y R2 son el mismo.
En la reacción de adición según la invención, la relación de la cantidad de sustancia de grupos aldehído en el aldehído multifuncional A a la cantidad de sustancia de grupos -CO-NH- en la urea cíclica U está preferiblemente entre 0.2 mol/mol y 4 mol/mol.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
El procedimiento para preparar un producto de reacción UA de por lo menos un aldehído multifuncional A con por lo menos una urea cíclica U comprende
a) mezclar por lo menos un aldehído multifuncional A con por lo menos una urea cíclica U en presencia de por lo menos un alcohol R1-OH para efectuar una reacción de adición, opcionalmente, en presencia de por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que pueden reaccionar con grupos aldehído, grupos -CO-NH-, o grupos hidroxilo,
para obtener una disolución de un producto UA, en el que R1 se selecciona del grupo que consiste en grupos alquilo lineales, ramificados o cíclicos que tienen de uno a doce átomos de carbono que pueden estar interrumpidos por uno o más de -O-, -NR"-, -S-, en la que R" representa H, o un grupo alquilo que tiene de uno a seis átomos de carbono, con la condición de que no pueden estar inmediatamente adyacentes dos átomos -O- o dos átomos -S-, en donde la urea U cíclica se selecciona del grupo que consiste en etilenurea, 1,3-propilenurea, 1,2-propilenurea, 1,4-butilenurea y glicolurilo, en donde la reacción de adición se realiza en un intervalo de pH de más de 7.5 o en un intervalo de pH de 4.5 a 7.5 y en donde después de la reacción de adiciónm de la etapa a),
b) el pH se ajusta a como máximo 5.0
c) opcionalmente, añadir una cantidad adicional de dicho alcohol alifático R1-OH; y opcionalmente añadir al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo y eterificar en condiciones ácidas
d) añadir
d1) bien un alcohol alifático adicional R2-OH que tiene al menos un átomo de carbono en su molécula más que los que hay en R1-OH; opcionalmente al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionen con grupos aldehído, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo y eterificar en condiciones ácidas d2) o bien una cantidad adicional del dicho alcohol alifático R1-OH; opcionalmente añadir al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionen con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo, y eterificar en condiciones ácidas.
Los alcoholes alifáticos R-OH útiles para la invención tienen por lo menos un grupo hidroxilo, y de uno a doce átomos de carbono, preferiblemente de uno a ocho átomos de carbono, que pueden estar interrumpidos por uno o más de -O-, -NR"-, -S-, en la que R" representa H, o un grupo alquilo que tiene de uno a seis átomos de carbono, con la condición de que no pueden estar inmediatamente adyacentes dos átomos de -O- o dos átomos de -S-.
Pueden ser lineales, ramificados o cíclicos, preferiblemente lineales o ramificados, son preferiblemente monoalcoholes y preferiblemente tienen de uno a doce, preferiblemente de uno a ocho átomos de carbono, tales como metanol, etanol, n- e iso-propanol, y los butanoles isoméricos, particularmente n-butanol e isobutanol, nhexanol o 2-etilhexanol. Otros alcoholes preferidos son los etéralcoholes de fórmula R3-(-O-CnH2n)m-OH en la que R3 es un grupo alquilo que tiene preferiblemente de uno a cuatro átomos de carbono, n es un número entero de 2 a 4 y m es un número entero de 1 a 10, tal como monometiléter de etilenglicol, monobutiléter de etilenglicol, monoetiléter de trietilenglicol o monometiléter de dipropilenglicol. Entre los alcoholes alifáticos cíclicos, se prefiere el ciclohexanol. Una pequeña cantidad, es decir, hasta una fracción en masa del 10% de los alcoholes alifáticos usados, puede ser difuncional o polifuncional (que tiene una funcionalidad de tres o más).
Se tiene que usar por lo menos dos alcoholes diferentes de este tipo R1-OH y R2-OH para preparar un producto de reacción por lo menos parcialmente eterificado UA de ureas cíclicas U y aldehídos multifuncionales A según una realización de la invención, siendo la relación molar n(R1-OH)/n(R2-OH) de estos de 1 mol/99 mol a 99 mol/l mol, preferiblemente de 10 mol/90 mol a 90 mol/l0 mol, y particularmente preferible de 25 mol/75 mol a 75 mol/25 mol. El alcohol alifático R2-OH tiene por lo menos un átomo de carbono más en su molécula de los que hay en R1-OH. En una realización preferida, se usa metanol como R1OH, en la que R2-OH puede ser etanol, o un homólogo superior del mismo que tenga hasta doce átomos de carbono, incluidos monoalcoholes alifáticos ramificados y cíclicos. Los preferidos como R2-OH son etanol, n- e iso-propanol, n-butanol, sec-butanol, iso-butanol, n-pentanol, 2- y 3-metil-1-butanol, n-hexanol, n-octanol, 2-etil-1-hexanol, 1-decanol, 1-dodecanol y mezclas de estos, así como eteralcoholes tales como monometiléter de etilenglicol, monobutiléter de etilenglicol, monoetiléter o dipropilenglicol monometiléter de trietilenglicol. Si se usa metanol como R1OH, la relación molar n(R1-OH)/n(R2-OH) de estos es especialmente preferible de 15 mol/85 mol a 45 mol/55 mol, preferiblemente de 20 mol/80 mol a 40 mol/60 mol. Se prefiere además que el alcohol R1-OH sea significativamente miscible en agua, lo que significa que las mezclas de agua y R1-OH forman fases mixtas homogéneas. Se prefiere además que el alcohol R2-OH tenga una solubilidad limitada en agua como máximo, queriendo decir con solubilidad limitada que la fase acuosa no contiene una fracción en masa de más del 30% del alcohol R2-OH.
Los aldehídos multifuncionales A tienen por lo menos dos grupos aldehído, que corresponden a la fórmula OHC-R'-CHO, y son preferiblemente de naturaleza alifática. R' es en este caso un enlace directo o un radical alifático divalente que tiene de uno a diez átomos de carbono. Los aldehídos preferidos son aldehídos alifáticos divalentes, particularmente glioxal, dialdehído malónico, dialdehído succínico y dialdehído glutárico. Especialmente preferido es el glioxal. También es posible usar mezclas de estos, preferiblemente mezclas que comprenden una fracción en masa de por lo menos 50% de glioxal, particularmente preferido, por lo menos 70% de glioxal. El glioxal se puede usar para esta invención en disolución acuosa, como un sólido anhidro que se tiene que enfriar ya que su temperatura de fusión es de 15 °C, o en forma de su dímero o trímero, opcionalmente en forma hidratada sólida como dihidratos, o en la forma de sus productos de adición con sulfitos o hidrogenosulfitos que se descomponen en condiciones ácidas.
Las ureas cíclicas U que se pueden usar según la presente invención tienen por lo menos un grupo >NH no sustituido. Estas ureas cíclicas U son compuestos cicloalifáticos o bicicloalifáticos que tienen un elemento de la estructura >N-CO-N< dentro de una estructura de anillo, llevando por lo menos uno de los átomos de nitrógeno un átomo de hidrógeno, siendo el número total de átomos del anillo de 5 a 7 para las ureas monocíclicas (etilenurea, 1,2-propilenurea, 1,3-propilenurea, 1,4-butilenurea o tetrametilenurea). Particularmente preferido es etilenurea. En el caso de un compuesto bicíclico, la urea es glicolurilo o acetilendiurea.
Se ha encontrado que cuando se usan ureas cíclicas purificadas en lugar de calidades disponibles comercialmente, por ejemplo, etilenurea comercial que tiene alrededor de un 96% de pureza (la fracción en masa de etilenurea en un producto disponible comercialmente es (96.0 ± 0.5)%, se mejoran tanto el color como la estabilidad del producto de reacción con aldehídos multifuncionales. La purificación se puede realizar mediante los procedimientos habituales, tales como recristalización, extracción, adsorción y reacciones de intercambio iónico, destilación o sublimación o complejación, y preferiblemente mediante cristalización por fusión, este último procedimiento tiene las ventajas de bajo consumo de energía, alto rendimiento espacio-temporal, y consistentemente buena calidad.
También es posible añadir ácido bórico a la composición de reticulador de la presente invención que puede mejorar el color de los productos de reacción UA o sus disoluciones. También es posible, con buenos resultados, añadir ácido bórico en dos porciones, una porción a la urea cíclica U y una porción adicional al aldehído multifuncional A.
Se ha encontrado que la cantidad óptima de ácido bórico, medida como la relación de la masa ms de ácido bórico H3BO3 a la suma muA de la masa de aldehído multifuncional A y la masa de urea cíclica U es de 0.2% a 20%, preferiblemente de 0.5% a 10%, y particularmente preferida, de 1% a 5%. Combinar resinas aglutinantes con tales productos de reacción UA modificados con ácido bórico como reticuladores conduce a revestimientos que tienen un índice de amarilleamiento particularmente bajo y una buena retención de color. Por supuesto, también es posible añadir ácido bórico a la resina aglutinante para ser reticulada con productos de reacción UA, o a la mezcla de resina aglutinante y reticulador.
En una variante preferida, el procedimiento se realiza de manera tal que después de la reacción de adición de la urea cíclica U y el aldehído multifuncional A denominada etapa a),
b) el pH se ajusta a como máximo 5.0
c) opcionalmente, se añade una cantidad adicional de dicho alcohol alifático R1-OH; y opcionalmente, se añade por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo; y la eterificación se realiza en condiciones ácidas
d) se añade un alcohol alifático R2-OH adicional que tiene por lo menos un átomo de carbono más en su molécula de los que hay en R1-OH; opcionalmente, se añade por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo; y la eterificación se realiza en condiciones ácidas, en la que las etapas c) y/o d) se pueden repetir una o más veces.
En el procedimiento según la invención, se pueden realizar las siguientes medidas preferidas adicionales, individualmente o en cualquier combinación:
- el aldehído multifuncional A se carga primero,
- la urea cíclica U se carga primero,
- se puede añadir agua al aldehído multifuncional A, o a la urea cíclica U o a su mezcla
- el pH de la mezcla del aldehído multifuncional A y la urea cíclica U se puede ajustar preferiblemente a no más de 7.5, particularmente preferible no más de 6.0, y lo más preferido, a no más de 4.5,
- la mezcla de la urea U cíclica y el aldehído multifuncional se puede calentar de la temperatura ambiente a menos de 80 °C, preferiblemente a entre 35 °C y 50 °C,
- la masa de urea cíclica U y la masa de aldehído A presentes en la mezcla de reacción se eligen preferiblemente de modo que se cumpla la siguiente condición para la relación de la cantidad de sustancia n (-CHO) de grupos aldehído en el aldehído multifuncional y, en el caso de mezclas de aldehídos, y la cantidad de sustancia de grupos -CO-NH- en la urea cíclica U:
- 0.8 mol/mol ≤ n(-CHO)/n(-CO-NH-) ≤ 1.40 mol/mol
y particularmente preferible,
- 1.0 mol/mol ≤ n(-CHO)/n(-CO-NH-) ≤ 1.30 mol/mol,
- el alcohol alifático R1-OH se añade preferiblemente en una cantidad tal que la relación de la cantidad de sustancia de alcohol R1-OH, n(R1-OH) a la cantidad de sustancia de los grupos aldehído en el aldehído multifuncional A es de 0.6 mol/mol a 20 mol/mol,
- un segundo alcohol R2-OH se añade después de una etapa de eterificación en la que se ha usado alcohol R1-OH, - el pH durante la reacción de eterificación o alquilación es preferiblemente inferior a 5, particularmente preferible inferior a 3.0,
- la eterificación se efectúa preferiblemente entre 25 °C y 100 °C, lo más preferiblemente, entre 40 °C y 45 °C, - el agua formada durante la eterificación, y el alcohol sin reaccionar se retiran durante o después de la eterificación, preferiblemente por destilación a presión reducida, y más preferiblemente, a una temperatura entre 502C y 80 °C
- si el agua y el alcohol se retiran durante la eterificación, el alcohol se recicla preferiblemente
- después de la reacción y la retirada opcional de alcohol sin reaccionar y de agua, la mezcla de reacción se enfría preferiblemente para obtener una disolución de un producto de reacción por lo menos parcialmente eterificado de un aldehído multifuncional alifático A y una urea cíclica U y
- la relación de la cantidad de sustancia n (-O-R2) de grupos alcoxi -O-R2 a la cantidad de sustancia n (-O-R1) de grupos alcoxi -O-R1 en el producto eterificado de este procedimiento se encuentra entre 0.11 mol/mol y 20 mol/mol.
Se han obtenido resultados particularmente buenos al combinar dos o más de estas realizaciones preferidas.
Si se forma un precipitado sólido o un sólido suspendido durante la reacción, esta materia sólida se separa preferiblemente por cualquiera de los procedimientos habituales, tales como centrifugación o filtración.
En una variante preferida adicional, en el procedimiento para preparar el producto de reacción UA, después de la reacción de adición de la etapa a),
b) el pH se ajusta a como máximo 5.0
c) se añade una cantidad adicional de dicho alcohol alifático R1-OH; opcionalmente, se añade por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo; y la eterificación se realiza en condiciones ácidas
en el que la etapa c) se puede repetir una o más veces.
La reacción de adición de la urea cíclica U y el aldehído multifuncional A se puede realizar en condiciones neutras y básicas. La velocidad de reacción se puede mejorar al incrementar la temperatura preferiblemente hasta un intervalo de 25 °C a 120 °C o añadiendo un catalizador que puede ser una base, preferiblemente una base inorgánica débil tal como bicarbonato de sodio o un ácido tal como ácido sulfúrico o ácido acético.
La reacción de adición de la urea cíclica U y el aldehído multifuncional A también se puede realizar, en una variante preferida, en presencia de por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionen con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo. Tales disolventes son preferiblemente disolventes hidrocarbonados aromáticos tales como tolueno, xileno, etilbenceno, compuestos de naftaleno alquilado, éteres y ésteres alifáticos, tales como alquiléteres de etilen- y propilen-glicoles monoméricos y oligoméricos, ésteres de ácidos alifáticos que tienen de uno a diez átomos de carbono y alcoxialcanoles que tienen de tres a quince átomos de carbono tales como acetato de metoxipropilo, cetonas alifáticas que tienen de tres a doce átomos de carbono tales como metilisobutilcetona.
Una combinación particularmente preferida es glioxal reaccionado con etilenurea, y opcionalmente, glioxal o etilenurea, o ambos, mezclados con otros aldehídos multifuncionales y/u otras ureas cíclicas.
Se ha encontrado que la repetición de una etapa de eterificación, es decir, la adición de alcohol y la posterior eterificación después de la retirada opcional de agua y alcohol sin reaccionar incrementan el grado de eterificación. Esta repetición es particularmente preferible en el caso de que solo se use un alcohol para la eterificación. La eterificación doble, triple o múltiple, siendo seleccionado el número de repeticiones para alcanzar el grado deseado de eterificación, es por lo tanto un método preferido.
El producto de reacción UA se caracteriza por el hecho de que su grado de eterificación, medido como la relación n(-O-R)/n(U) de la cantidad de sustancia n(-O-R) de grupos alcoxi a la cantidad de sustancia n(U) de urea cíclica U químicamente unida en los productos de reacción, es preferiblemente por lo menos 0.01 mol/mol, en el que la cantidad de sustancia de grupos alcoxi es igual a la cantidad de sustancia n (-O-R1) de grupos alcoxi -O-R1 presente en el producto eterificado, o, si están presentes grupos alcoxi -O-R2, la suma de la cantidad de sustancia n (-O-R1) de grupos alcoxi -O-R1 y la cantidad de sustancia n (-O-R2) de grupos alcoxi -O-R2 presente en el producto de reacción eterificado.
También se ha encontrado que los productos UA de reacción de más alta masa molar se pueden preparar mediante una variante del procedimiento, en la que en el etapa a), la cantidad de aldehído multifuncional A añadida es menos del 90% de la cantidad estequiométrica necesaria, preferiblemente entre el 20% y el 80% de la cantidad estequiométrica necesaria, y particularmente preferible, entre el 30% y el 70% de la cantidad estequiométrica necesaria, y que después de la etapa a), se añade una cantidad adicional de aldehído multifuncional A y reacciona con la mezcla de reacción formada en la etapa a) en la que la cantidad total de aldehído multifuncional A añadido se elige de tal manera que la relación de la cantidad de sustancia de grupos aldehído n(-CHO) en el aldehído multifuncional A y la cantidad de sustancia de grupos n(-CO-NH) en la urea cíclica U es de 0.2 mol/mol a 4 mol/mol, y preferiblemente, de 0.8 mol/mol a 1.4 mol/mol, y particularmente preferible, de 1.0 mol/mol a 1.3 mol/mol.
En una variante preferida, después de una etapa de eterificación, por lo menos una parte del alcohol sin reaccionar y opcionalmente, por lo menos una parte del agua presente, y además opcionalmente, por lo menos una parte del por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo, se retira por destilación.
En una variante preferida adicional, después de una etapa de eterificación, por lo menos una parte del alcohol sin reaccionar y opcionalmente, por lo menos una parte del agua presente, y adicionalmente además, por lo menos una parte del por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo, se retiran mediante destilación azeotrópica en la que se añade un disolvente que es inmiscible con agua de manera que forme una fase separada de una fase acuosa que contiene por lo menos una parte del agua separada por destilación, en la que la fase diferente de la fase acuosa se recicla al alambique de destilación, o de vuelta al reactor.
Los productos de reacción obtenidos de este modo se pueden combinar como composición de reticulador tanto con resinas aglutinantes a base de disolvente como a base de agua que tienen funcionalidad de hidrógeno activo (preferiblemente grupos hidroxilo o ácido carboxílico). Cuando se usan metanol o etanol, solos o en combinación, como alcohol eterificante, las composiciones de reticulador resultantes son particularmente útiles en combinación con resinas reticulables basadas en agua. El uso de alcoholes superiores tales como propanol o butanol hace que la composición de reticulador sea más compatible con resinas reticulables basadas en disolventes. Se descubrió que las
composiciones de reticulador preparadas según la invención tienen una reactividad más alta y, cuando se catalizan apropiadamente, se pueden usar para curar incluso a temperatura ambiente, y que la apariencia de las películas curadas también es favorable para los reticuladores según la presente invención, en amarillez y brillo y turbidez.
Las composiciones de revestimiento se preparan mezclando el producto de reacción UA con una resina aglutinante polimérica que tiene átomos de hidrógeno activos, es decir, por lo menos uno de los grupos hidroxilo, grupos ácido, preferiblemente grupos carboxilo, grupos carbamato, grupos amida, grupos imida, grupos amino, grupos imino, grupos mercaptano o grupos fosfina. La mezcla resultante que preferiblemente comprende catalizadores y, opcionalmente, aditivos adicionales, se homogeneiza y se aplica a un sustrato mediante pulverización, cepillado, revestimiento de alambre, revestimiento de cortina, revestimiento de cuchilla, revestimiento de rodillo, inmersión, deposición electroforética, pulverización de polvo o pulverización electrostática.
Los catalizadores apropiados son preferiblemente catalizadores ácidos, particularmente aquellos seleccionados del grupo que consiste en ácidos sulfónicos orgánicos, ácidos fosfónicos orgánicos, sulfonimidas orgánicas y ácidos de Lewis, o sales o complejos de ácidos de Lewis tales como sales de amina o complejos de éter. Los catalizadores útiles son ácido para-toluenosulfónico (pTSA), dodecilbencenosulfónico (DDBSA), ácido dinonilnaftalenosulfónico (DNNSA) y ácido dinonilnaftalenodisulfónico (DNNDSA), que también se pueden bloquear con aminas volátiles. Particularmente preferidos son N-metilsulfonil-p-toluenosulfonamida (MTSI), ácido para-toluenosulfónico (pTSA), dodecilbencenosulfónico (DDBSA), ácido dinonilnaftalenosulfónico (DNNSA) y ácido dinonilnaftalenodisulfónico (DNNDSA). También se pueden usar, por supuesto, catalizadores ácidos bloqueados en los que se libera el ácido, por ejemplo, por calentamiento, tales como ésteres ácido o productos de reacción de ácidos y compuestos con función epóxido. Los catalizadores particularmente útiles son los catalizadores ácidos, tales como el ácido toluenosulfónico o el ácido dinonilnaftalenodisulfónico, que usualmente se disuelven en alcohol.
La relación de la masa de la resina aglutinante sólida a la masa de los productos de reacción UA es preferiblemente de 99/1 a 50/50, particularmente preferible de 95/5 a 60/40, y lo más preferido, de 90/10 a 70/30.
Se ha verificado que las composiciones de reticulador según la invención se pueden combinar con resinas aglutinantes a base de agua o de disolvente que tienen átomos de hidrógeno activo (estas resinas también se denominan colectivamente en lo sucesivo "material de hidrógeno activo") que son preferiblemente átomos de hidrógeno en funcionalidad hidroxi o ácido carboxílico, o ambas, particularmente con resinas alquídicas con funcionalidad hidroxi o ácido carboxílico, resinas acrílicas con funcionalidad hidroxi o ácido carboxílico, resinas de poliuretano con funcionalidad hidroxi y resinas epoxídicas con funcionalidad hidroxi, para generar una composición curable que se puede usar como constituyente para una composición de revestimiento.
Los materiales que contienen hidrógeno activo apropiados incluyen, por ejemplo, materiales que contienen grupos hidroxi polifuncionales tales como polialcoholes, resinas acrílicas hidroxifuncionales que tienen funcionalidades hidroxi laterales o terminales, resinas de poliéster hidroxifuncionales que tienen funcionalidades hidroxi laterales o terminales, prepolímeros de poliuretano hidroxifuncionales, productos derivados de la reacción de compuestos epoxídicos con una amina, y mezclas de los mismos. Se prefieren las resinas acrílicas y de poliéster. Los ejemplos de los materiales que contienen grupos hidroxi polifuncionales incluyen materiales disponibles comercialmente tales como la resina alquídica DURAmAc® 203-1385 (Eastman Chemical Co.); resina alquídica Beckosol® 12035 (Reichhold Chemical Co.), resina acrílica JONCRYL® 500 (S. C. Johnson & Sons, Racine, Wis.); resina acrílica AT-400 (Rohm & Haas, Filadelfia, Pa.); resinas de poliéster CARGILL® 3000 y 5776 (Cargill, Minneapolis, Minnesota); resinas K-FLEX® XM-2302 y XM-2306 (King Industries, Norwalk, Connecticut); resina CHEMPOL® 11-1369 (Cook Composites and Polymers, Port Washington, Wis.); resina sólida de poliéster CRYLCOAT® 3494 con terminación hidroxi (Cytec Industries Inc., Woodland Park, NJ); resina de poliéster RUCOTE® 101 (Ruco Polymer, Hicksville, N.Y.); resinas acrílicas sólidas hidroxifuncionales jOnCRYL® sCx-800-A y SCX-800-B (S. C. Johnson & Sons, Racine, Wis.).
Los ejemplos de resinas carboxifuncionales incluyen resina sólida de poliéster terminado con carboxi CRYLCOAT® (Cytec Industries Inc., Woodland Park, NJ). Las resinas apropiadas que contienen grupos amino, amido, carbamato o mercaptano, incluidos los grupos convertibles a las mismas, en general son bien conocidas por las personas de experiencia media en la técnica y se pueden preparar mediante métodos conocidos que incluyen la copolimerización de un monómero funcionalizado apropiadamente con un comonómero capaz de copolimerizar con él.
Como estas composiciones de reticulador, cuando se catalizan adecuadamente, ya están activas a temperatura ambiente (de 20 °C a 25 °C), son particularmente útiles para curar revestimientos en sustratos sensibles al calor, tales como papel, cartón, textiles, cuero, madera, madera fabricada, y también plásticos. También funcionan, por supuesto, como reticuladores para las composiciones de revestimiento que se usan en sustratos tales como metales, piedra, yeso, vidrio, cerámica y hormigón que permiten temperaturas de curado más altas. La aplicación de dicha composición de reticulador en combinación con las resinas aglutinantes mencionadas anteriormente también se puede considerar cuando la temperatura de curado o el ahorro de energía son un problema. Los aditivos habituales, tales como catalizadores, antiespumantes, estabilizadores de la luz, cargas, agentes antideslizantes, agentes anticongelantes, promotores de adhesión, agentes humectantes, agentes de control de goteo y pigmentos, por supuesto, se pueden usar en composiciones de revestimiento que comprenden las composiciones de reticulador de la presente invención. Los catalizadores particularmente útiles son los catalizadores ácidos, como el ácido toluenosulfónico o el ácido dinonilnaftalenodisulfónico, que usualmente se disuelven en alcohol. Las composiciones
curables de esta invención se pueden emplear preferiblemente como revestimientos en las áreas generales de revestimientos tales como fabricación de equipo original (OEM) que incluye revestimientos del automóvil, revestimientos industriales generales que incluyen revestimientos de mantenimiento industrial, revestimientos arquitectónicos, revestimientos para equipos agrícolas y de construcción (ACE), revestimientos en polvo, revestimientos de bobinas, revestimientos de latas, revestimientos de madera y revestimientos de acabado del automóvil de curado a baja temperatura. Son utilizables como revestimientos para cables, electrodomésticos, piezas de automóviles, muebles, tuberías, maquinaria y similares. Las superficies apropiadas incluyen metales tales como acero y aluminio, plásticos que incluyen termoplásticos y termoendurecibles, textiles, madera, cerámica y vidrio. También se pueden usar en aplicaciones electrónicas, incluidos revestimientos para placas de circuito metalizadas, superficies de semiconductores, pantallas y envases para circuitos electrónicos.
Este rendimiento favorable no se podría haber esperado de la elección de los parámetros según la invención para los productos de reacción por lo menos parcialmente eterificados de aldehídos multifuncionales A y ureas cíclicas U.
También es posible usar los productos de reacción UA como reticulador para sustratos seleccionados del grupo que consiste en papel, textiles, madera, madera fabricada, cuero o materiales celulósicos, que comprende mezclar por lo menos uno de los catalizadores, cargas, agentes humectantes, disolventes y diluyentes, con el producto de reacción UA para formar una composición de reticulador y aplicar la composición de reticulador al sustrato.
Otras variantes preferidas de esta invención se reivindican en las reivindicaciones dependientes.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos ilustran la invención, sin pretender limitarla. Todas las concentraciones (resistencias) y las relaciones indicadas en ''%" son fracciones en masa (relación de la masa ma de una sustancia específica B, dividida entre la masa m de la mezcla, en el caso de una concentración, o entre la masa mu de la segunda sustancia D, en el caso de una relación). El número de ácido se define, según la DIN EN ISO 3682 (DIN 53402), como la relación de esa masa mKOH de hidróxido de potasio que se necesita para neutralizar la muestra bajo examen, y la masa ma de esta muestra, o la masa de los sólidos en la muestra en el caso de una disolución o dispersión; su unidad habitual es "mg/g". El número de hidroxilo se define según la DIN EN ISO 4629 (DIN 53240) como la relación de la masa de hidróxido de potasio mKOH que tiene el mismo número de grupos hidroxilo que la muestra, y la masa ma de esa muestra (masa de sólidos en la muestra para disoluciones o dispersiones); la unidad habitual es "mg/g". Las viscosidades dinámicas se midieron en la escala de Gardner-Holt y se convirtieron en unidades SI (mPa.s). GO representa glioxal y UE etilenurea. n es el símbolo para la cantidad física "cantidad de sustancia" con la unidad SI "mol". M es el símbolo de la cantidad física "masa molar" con la unidad SI ''kg/mol''.
Los análisis de 13C-RMN se han realizado con un espectrómetro de RMN Avance II 400 de Bruker-Oxford con una sonda de 100 mm. Las muestras se prepararon diluyendo los productos de reacción con aproximadamente la misma masa de dimetilsulfóxido-d6.
La medida de la masa molar de los productos de reacción UA se realizó mediante HPSEC, o cromatografía de permeación de gel, usando tetrahidrofurano como disolvente, a una concentración de muestra de 1 g/100 ml, un flujo de 1.0 ml/min, una temperatura de columna de 40 °C y detección refractométrica, usando un conjunto de columnas rellenas de bolas de poliestireno reticulado que tienen un diámetro de partícula de 5 im, con tamaños de poro de 100 nm (1 x), 50 nm (2 x) y 10 nm (3 x), proporcionando un intervalo de medida de 100 g/mol a 50 kg/mol, para calibración con patrones de poliestireno. La recogida y análisis de datos se realizó con un software proporcionado por el sistema WinGPC de Polymer Standards Service.
Ejemplo 1. Resina 2-imidazolidinona-etanodial en agua
Se cargaron 210 g (1.45 mol) de una disolución acuosa de glioxal con una fracción en masa de sólidos del 40% en un recipiente de reacción de 0.5 l bajo una purga de nitrógeno. Se añadieron 115 g (1.19 mol) de etilenurea hemihidrato, se observó que el pH era 3.0. La temperatura de reacción se elevó a (50 ± 5) °C. En menos de treinta minutos, se formó una masa de reacción muy viscosa que se encontró que era prácticamente insoluble en agua y otros disolventes.
Ejemplo 2. Resina de éter mixto metílico y butílico de 2-imidazolidinona-etanodial
Se preparó una resina de éter mixto según un proceso de la invención mediante el siguiente procedimiento:
Se cargaron 210 g (1.45 moles) de una disolución acuosa de glioxal con una fracción en masa de sólidos del 40% en un recipiente de reacción de 2 l bajo una purga de nitrógeno. Se añadieron a continuación 448 g (14.0 mol) de metanol. A continuación, se añadieron 115 g (1.19 mol) de etilenurea hemihidrato. El pH se ajustó a 3.0 con disolución acuosa de áci,do sulfúrico que tenía una fracción en masa de sólidos del 25%. La temperatura de reacción se elevó a (48 ± 3) °C y se mantuvo durante cuatro horas bajo agitación. Al cabo de cuatro horas, el pH se ajustó a 7.0 mediante la adición de una disolución acuosa de hidróxido de sodio que tenía una fracción en masa de sólidos del 25%. El exceso de metanol y agua se retiró lentamente a la temperatura de reacción y a presión reducida de 80 kPa disminuyendo linealmente a 29 kPa (600 mm de Hg en rampa hasta 220 mm de Hg) hasta que una
fracción de masa de aproximadamente 36% a 40% de la masa de reacción total se había retirado. Se añadieron 75 g (1 mol) de n-butanol a la mezcla de reacción, la temperatura de reacción se elevó (55 ± 5) °C y la retirada del exceso de metanol y agua continuó a presión reducida de 24 kPa disminuyendo linealmente a 6.7 kPa (180 mm de Hg en rampa hasta 50 mm de Hg) hasta obtener una fracción en masa de sólidos del 60%. La disolución de producto resultante se filtró. Se determinó que la viscosidad era de 820 mPa.s. El grado de eterificación de la disolución de reticulador amarilla resultante (316 g) se determinó mediante 13C-RMN como n(-O-alquilo)/n(UE) = 1.49 mol/mol; "UE" representa etilenurea, y la masa molar por HPSEC como Mw = 1793 g/mol, en la que Mw representa la masa molar promedio en peso. La fracción del área en el gráfico de la diferencia del número de refracción versus el volumen de elución comúnmente proporcionada en un análisis de exclusión de tamaño de alto rendimiento (también conocido como cromatografía de permeación de gel) del intervalo de masa molar baja (por debajo de una masa molar de 1 kg/mol) era del 46%. La relación de la cantidad de sustancia de grupos n-butoxi a la cantidad de sustancia de grupos metoxi en los productos de reacción era de 0.51 mol/mol.
Este producto de éter mixto cuando se evaluó en aplicaciones de revestimiento de superficie curadas con calor y al ambiente dio como resultado películas de revestimiento con buena apariencia, propiedades de resistencia satisfactorias comparables a las formulaciones que usan resinas de amino-formaldehído como reticuladores y estabilidad de formulación superior.
Ejemplo 3. Resina de monoéter de éter etílico de 2-imidazolidinona-etanodial
Se preparó una resina de monoéter según un proceso de la invención por el siguiente procedimiento:
El procedimiento del Ejemplo 2 se repitió usando etanol en lugar de metanol y n-butanol. La disolución del producto resultante se filtró. El producto era una resina viscosa transparente con una fracción en masa de sólidos de alrededor del 65%. El grado de eterificación se determinó por 13C-RMN como n(-O-alquilo)/n(UE) = 1.57 mol/mol; y la masa molar por HPSEC como Mw = 1570 g/mol.
Este producto de monoéter del ejemplo 3, cuando se evaluó en aplicaciones de revestimiento de superficies curadas con calor y al ambiente, dio como resultado películas de revestimiento con buena apariencia, propiedades de resistencia satisfactorias en composiciones de revestimiento basadas en disolvente con estabilidad de formulación superior. Se demostró además que este producto también se puede usar como reticulador con polímero acrílico basado en agua, que da como resultado revestimientos con buena apariencia y rendimiento satisfactorio.
Ejemplo 4. Resina de éter mixto metílico y butílico de 2-imidazolidinona-etanodial
Se preparó una resina de éter mixto según el procedimiento de la invención repitiendo el procedimiento del Ejemplo 2, pero añadiendo un catalizador base, bicarbonato de sodio sólido después de la carga de glioxal y alcohol, efectuando la reacción en condiciones básicas a un pH de 7 a 7.5 para efectuar la condensación inicial en presencia de alcohol, seguido de eterificación catalizada por ácido.
Se cargaron 190 g (1.31 mol) de una disolución acuosa de glioxal con una fracción en masa de sólidos del 40% en un recipiente de reacción de 2 l bajo una purga de nitrógeno. Se añadieron 226 g (7.05 mol) de metanol y 522 g (7.05 mol) de n-butanol. El pH se ajustó a de 7 a 7.5 mediante la adición de bicarbonato de sodio sólido. Se añadieron 115 g (1.19 mol) de etilenurea hemihidrato. La temperatura de reacción se elevó a (40 ± 3) °C y se mantuvo durante dos horas bajo agitación. El pH se ajustó a 3.0 mediante la adición de una disolución acuosa de ácido sulfúrico con una fracción en masa de sólidos del 25%. La temperatura de reacción se elevó a (48 ± 3) °C y se mantuvo durante cuatro horas bajo agitación. Al cabo de cuatro horas, el pH se ajustó a 7.0 mediante la adición de una disolución acuosa de hidróxido de sodio con una fracción en masa de sólidos del 25%. El exceso de alcohol y agua se retiró lentamente a la temperatura de reacción y a presión reducida de 80 kPa disminuyendo linealmente hasta 29 kPa (desde 600 mm de Hg en rampa hasta 220 mm de Hg) hasta que se retiró una fracción en masa del 38% de la masa de reacción total. Se añadieron 100 g (1.35 mol) de n-butanol a la mezcla de reacción, la temperatura de reacción se elevó a (60 ± 5) °C y se continuó la retirada del exceso de metanol y agua a presión reducida de 24 kPa disminuyendo linealmente hasta 6.7 kPa (desde 180 mm de Hg en rampa hasta 50 mm de Hg) hasta obtener una fracción en masa de sólidos del 63%. La disolución del producto resultante se filtró. Se determinó que la viscosidad era 1400 mPa.s. El grado de eterificación de la disolución de reticulador amarilla resultante (268 g) se determinó mediante 13C-RMN como n(-O-alquilo)/n(UE) = 1.66 mol/mol; y la masa molar mediante HPSEC como Mw = 2971 g/mol. La fracción del área en el gráfico de la diferencia del número de refracción versus el volumen de elución comúnmente proporcionada en un análisis de exclusión por tamaño de alto rendimiento (también conocido como cromatografía de permeación de gel) del intervalo de masa molar baja (por debajo de una masa molar de 1 kg/mol) era del 25%. La relación de la cantidad de sustancia de grupos n-butoxi a la cantidad de sustancia de grupos metoxi en los productos de reacción era de 0.78 mol/mol.
Este producto de éter mixto cuando se evaluó en aplicaciones de revestimiento de superficie curadas con calor y al ambiente dio como resultado películas de revestimiento con buena apariencia, propiedades de resistencia satisfactorias comparables a las formulaciones que usan resinas de amino-formaldehído como reticuladores y estabilidad de formulación superior.
Ejemplo 5. Resina de éter mixto metílico y butílico de 2-imidazolidinona-etanodial
Se preparó una resina de éter mixto según el procedimiento de la invención repitiendo el procedimiento del Ejemplo 2 sin añadir ningún catalizador ácido o base, siguiendo la carga de glioxal y alcohol realizando la reacción al pH natural de la mezcla (pH que varía entre 3.8 y 5.0 en varias realizaciones de este experimento) para efectuar la condensación inicial en presencia de alcohol, seguido de la eterificación catalizada por ácido.
Se obtuvo un producto de éter mixto con una fracción en masa de sólidos del 60%. La disolución del producto resultante se filtró. Se determinó que su viscosidad era de 1024 mPa.s. El grado de eterificación de la disolución de reticulador amarilla resultante (353 g) se determinó mediante 13C-RMN como n(-O-alquilo)/n(UE) = 1.25 mol/mol; y su masa molar mediante HPSEC como Mw= 757 g/mol. La relación de la cantidad de sustancia de grupos n-butoxi a la cantidad de sustancia de grupos metoxi en los productos de reacción era de 0.81 mol/mol.
Este producto de éter mixto cuando se evaluó en aplicaciones de revestimiento de superficie curadas con calor y al ambiente dio como resultado películas de revestimiento con buena apariencia, propiedades de resistencia satisfactorias comparables a las formulaciones que usan resinas de amino-formaldehído como reticuladores y estabilidad de formulación superior.
Ejemplo 6. Resina de éter monobutílico de 2-imidazolidinona-etanodial
Se preparó una resina de éter mixto según el procedimiento de la invención repitiendo el procedimiento del Ejemplo 2 sin añadir ningún catalizador ácido o base, después de la carga de glioxal y alcohol realizando la reacción al pH natural de la mezcla (pH que varía entre 3.8 y 5.0 en varias realizaciones de este experimento) para efectuar la condensación inicial en presencia de alcohol, seguido de la eterificación catalizada por ácido.
Se obtuvo un producto de éter mixto con una fracción en masa de sólidos del 60%. La disolución de producto resultante se filtró. Se determinó que su viscosidad era de 250 mPa.s. El grado de eterificación de la disolución de reticulador amarilla resultante (353 g) se determinó mediante 13C-RMN como n(-O-alquilo)/n(UE) = 1.62 mol/mol; y su masa molar mediante HPSEC como Mw = 1099 g/mol.
Este producto de éter mixto cuando se evaluó en aplicaciones de revestimiento de superficie curadas con calor y al ambiente dio como resultado películas de revestimiento con buena apariencia, propiedades de resistencia satisfactorias comparables a las formulaciones que usan resinas de amino-formaldehído como reticuladores y estabilidad de formulación superior.
Ejemplo 7. Preparación de composiciones de revestimiento
Se cargaron 52.5 g de una resina alquídica de aceite corto (BECKOSOL® 12035, que tiene una fracción en masa de sólidos del 60%, disuelta en xileno, un número de ácido de 12 mg/g y un número de hidroxilo de 155 mg/g) basada en aceite de coco en un recipiente equipado con un dispositivo de mezcla apropiado, seguido de la adición de 22,4 g de acetato de butilo como disolvente y 2,25 g de una disolución de catalizador (ácido para-toluenosulfónico "pTSA" disuelto en isopropanol, al 40% de fuerza). Se añadieron 22.0 g del reticulador del Ejemplo 2 junto con 0.9 g de metoxipropanol como disolvente adicional y se agitó para proporcionar una formulación de revestimiento con una fracción en masa de sólidos del 45% y una relación de masa total de aglutinante a reticulador de 70/30. La formulación de la pintura era estable durante más de cuarenta y ocho horas.
Se prepararon películas aplicando esta composición de revestimiento a la superficie de paneles de vidrio limpios de 101.6 mm x 152,4 mm (4 "x 6") y a la superficie de tarjetas Leneta blancas, usando una barra de revestimiento de alambre enrollado # 65 para extender la formulación aplicada dando como resultado una película uniforme. Los paneles revestidos se dejaron evaporar a temperatura ambiente durante veinticuatro horas en condiciones ambientales (de 20 °C a 25 °C), o se curaron durante cinco minutos a 65 °C, y las propiedades de la película se midieron veinticuatro horas después. La dureza de la película se midió usando un medidor de dureza de péndulo Gardner BYK como dureza Konig (tiempo de amortiguación en segundos) y resistencia MEK por número de frotamientos dobles hasta el deterioro y hasta el fallo (> 50% de la película de pintura se retira), el ensayo se detiene después de 200 frotamientos sin daño.
La película tenía una buena apariencia, una dureza (después de veinticuatro horas de secado) en el ensayo de Konig de 131 s (curada a temperatura ambiente) y 109 s (curada durante cinco minutos a 65 °C).
Ejemplo 8. Purificación de etilenurea
Se cargaron 401.6 g (4.66 mol) de etilenurea anhidra disponible comercialmente de 96% de pureza en un matraz que contenía 700 g de etanol 2B (etanol desnaturalizado con la adición de tolueno en una fracción en masa de 0.5%, que contenía además una fracción en masa de 7.5% de agua) con agitación. La suspensión resultante se calentó a continuación a 70 °C y se mantuvo hasta que la mayoría de la etilenurea se había disuelto. La disolución de etilenurea etanólica caliente se filtró a continuación a través de un cono de filtro de papel estriado Whatman 2V de porosidad media. El filtrado se dejó enfriar lentamente durante 45 minutos y a continuación se colocó en un baño de hielo/agua durante dos horas. Los cristales blancos precipitados resultantes se recogieron usando un embudo
Buchner de vidrio fritado a presión reducida. Se obtuvieron 326 g de cristales húmedos que subsecuentemente se lavaron con una porción de etanol frío (0 °C), y a continuación se secaron en horno de aire a 59 °C durante tres horas para obtener un rendimiento final de 298 g de cristales incoloros de etilenurea de aproximadamente 99.4% de pureza, según lo verificado por cromatografía de líquidos de alta presión.
Ejemplo 9. Producto de reacción de grado comercial de etilenurea, glioxal y metanol
Se preparó una resina según la invención mediante el siguiente procedimiento:
Se cargaron 72.3 g (0.498 mol) de una disolución acuosa de glioxal (etanodial, con una fracción en masa de soluto del 40%) y 125 g (3.9 mol) de metanol en un recipiente de reacción bajo una purga de nitrógeno y el pH se ajustó a 6.1 con disolución acuosa de bicarbonato de sodio (con una fracción en masa de sólidos del 6%). Se añadieron 43 g (0.5 mol) de etilenurea anhidra disponible comercialmente (2-imidazolidinona, sólida, 96% de pureza), y la mezcla resultante se calentó a una temperatura de entre 50 °C y 55 °C y se mantuvo durante noventa minutos con agitación. Al cabo de noventa minutos, la mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente, el pH de la disolución de reacción se ajustó a alrededor de 2.9 mediante la adición de ácido sulfúrico concentrado (con una fracción en masa de soluto de 98%) y la temperatura de reacción se elevó a continuación y se mantuvo a (55 ± 4) °C durante dos horas. Al cabo de dos horas de metilación, la mezcla de reacción se enfrió nuevamente a temperatura ambiente y el pH se ajustó a 7.4 mediante la adición de disolución acuosa de bicarbonato de sodio (con una fracción en masa de sólidos del 6%) para dar la resina del producto final. El color Hazen (determinado según la DIN-ISO 6271) era 168.
Ejemplo 10. Producto de reacción de etilenurea purificada, glioxal y metanol
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 9 usando la etilenurea al 99,4% purificada del ejemplo 8 en lugar de la etilenurea de grado comercial al 96%. Se obtuvo un producto que tenía un color Hazen (determinado según la DIN-ISO 6271) de 37.
Ejemplo 11. Preparación de composiciones de revestimiento basadas en agua
Una composición formadora de película transparente que usa una emulsión basada en agua de una resina acrílica que tiene una fracción en masa de sólidos de 50% de sólidos y una cantidad específica de sustancia de grupos hidroxilo n(OH)/m(resina) de 0.731 mol/kg se preparó mezclando los siguientes ingredientes: se añadieron 21.9 g del reticulador del Ejemplo 3 a 63 gramos de la emulsión acrílica y se mezclaron. A continuación, se añadieron 0.9 g de metoxipropanol a la mezcla y se mezclaron. Finalmente, se añadieron y mezclaron 4.5 g de una disolución de pTSA como se usa en el Ejemplo 7 y 9.7 g de agua para proporcionar una formulación de revestimiento con una fracción en masa de sólidos del 45% y una relación de masa total de aglutinante a reticulador de 70/30.
Se prepararon películas aplicando la composición de revestimiento preparada de este modo a la superficie de paneles de acero con fosfato hierro (101.6 mm x 304.8 mm; 4 "x 12") y paneles de vidrio (76.2 mm x 152,8 mm; 3 "x6") usando una barra revestimiento de alambre enrollado # 52 para extender la composición de revestimiento dando como resultado una película de grosor uniforme. El panel revestido se dejó evaporar a temperatura ambiente (de 20 °C a 25 °C) durante quince minutos. Los revestimientos se dejaron curar veinticuatro horas en condiciones ambientales (de 20 °C a 25 °C), o se curaron durante cinco minutos a 65 °C, y se midieron veinticuatro horas más tarde. Se obtuvieron películas transparentes con buena apariencia y un grosor de película seca de 45.7 im (1.8 mils). La dureza de la película según Konig (ASTM D 4366 = DIN EN ISO 1522) se midió usando un medidor de dureza de péndulo Gardner de BYK, y la resistencia MEK se determinó contando el número de frotamientos dobles hasta el deterioro y fallo (más del 50% de la capa de revestimiento retirada), el ensayo se detiene después de 200 frotamientos sin daño. También se obtuvieron películas de pintura curada con buen rendimiento a baja temperatura de curado. Se midieron los siguientes valores:
Claims (17)
1. Un procedimiento para preparar un producto de reacción UA de por lo menos un aldehido multifuncional A con por lo menos una urea cíclica U, por
a) mezclar por lo menos un aldehído multifuncional A con por lo menos una urea cíclica U en presencia de por lo menos un alcohol R1-OH para efectuar una reacción de adición, opcionalmente, en presencia de por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que pueden reaccionar con grupos aldehído, grupos -CO-NH-, o grupos hidroxilo,
para obtener una disolución de un producto UA, en el que R1 se selecciona del grupo que consiste en grupos alquilo lineales, ramificados o cíclicos que tienen de uno a doce átomos de carbono que pueden estar interrumpidos por uno o más de -O-, -NR"-, -S-, en la que R" representa H, o un grupo alquilo que tiene de uno a seis átomos de carbono, con la condición de que no pueden estar inmediatamente adyacentes dos átomos de -O- o dos átomos de -S-, caracterizado por el hecho de que la urea cíclica U se selecciona del grupo que consiste en etilenurea, 1,3-propilenurea, 1,2-propilenurea, 1,4-butilenurea y glicolurilo, en el que la reacción de adición se realiza en un intervalo de pH de más de 7.5 o en un intervalo de pH de 4.5 a 7.5, y en el que después de la reacción de adición de la etapa a),
b) el pH se ajusta a como máximo 5.0
c) opcionalmente, añadir una cantidad adicional de dicho alcohol alifático R1-OH; y opcionalmente, añadir por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo; y eterificar en condiciones ácidas
d) añadir
d1) bien un alcohol alifático adicional R2-OH que tiene por lo menos un átomo de carbono más en su molécula de los que hay en R1-OH; opcionalmente, añadir por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos -CO-NH- o grupos hidroxilo; y eterificar en condiciones ácidas
d2) o bien una cantidad adicional del dicho alcohol alifático R1-OH; opcionalmente añadir al menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionen con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo; y eterificar en condiciones ácidas.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que las etapas c) y/o d) se repiten una o más veces.
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que, si se usa un alcohol R2-OH, la relación de la cantidad de sustancia n (-O-R2) de grupos alcoxi -O-R2 a la cantidad de sustancia n (-O-R1) de grupos alcoxi -O-R1 en el producto eterificado del procedimiento de la reivindicación 1 está entre 0.11 mol/mol y 20 mol/mol.
4. El procedimiento de una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que en la etapa a), la cantidad de aldehído multifuncional A añadida está entre 20% y 80% de la cantidad estequiométrica necesaria, y de que después de la etapa a), se añade una cantidad adicional de aldehído multifuncional A y se hace reaccionar con la mezcla de reacción formada en la etapa a) en el que la cantidad total de aldehído multifuncional A añadido se elige de tal manera que la relación de la cantidad de sustancia de grupos aldehído n(-CHO) en el aldehído multifuncional A y la cantidad de sustancia de grupos n(-CO-NH) en la urea cíclica U es de 0.2 mol/mol a 4 mol/mol.
5. El procedimiento de una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que después de una etapa de eterificación, por lo menos una parte del alcohol sin reaccionar y opcionalmente, por lo menos una parte del agua presente, y además opcionalmente, por lo menos una parte del por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos -CO-NH-, o grupos hidroxilo, se retira por destilación.
6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que después de una etapa de eterificación, por lo menos una parte del alcohol sin reaccionar y opcionalmente, por lo menos una parte del agua presente, y además opcionalmente, por lo menos una parte del por lo menos un disolvente que no tiene grupos reactivos que reaccionan con grupos aldehído, grupos amida o grupos hidroxilo, se retira mediante destilación azeotrópica, en el que se añade un disolvente que es inmiscible con agua de manera que forme una fase separada de una fase acuosa que contiene por lo menos una parte del agua separada por destilación, en el que la fase diferente de la fase acuosa se recicla al alambique de destilación o al reactor.
7. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que se usa urea cíclica purificada U.
8. El producto de reacción UA preparado por el procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 7.
9. El producto de reacción UA de la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que su grado de eterificación, medido como la relación n(-O-R)/n(U) de la cantidad de sustancia n(-O-R) de grupos alcoxi a la cantidad de
sustancia n(U) de urea cíclica U químicamente unidos en los productos de reacción, es por lo menos 0.01 mol/mol, en el que la cantidad de sustancia de grupos alcoxi es igual a la cantidad de sustancia n (-O-R1) de grupos alcoxi -O-R1 presente en el producto eterificado, o, si están presentes grupos alcoxi -O-R2, la suma de la cantidad de sustancia n (-O-R1) de grupos alcoxi -O-R1 y la cantidad de sustancia n (-O-R2) de grupos alcoxi -O-R2 presente en el producto de reacción eterificado.
10. El producto de reacción UA de la reivindicación 8 o de la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el aldehído A es glioxal o una mezcla que comprende glioxal.
11. El producto de reacción UA de una o más de las reivindicaciones 8, 9 y 10, caracterizado por el hecho de que la urea cíclica U es etilenurea o una mezcla que comprende etilenurea.
12. Uso del producto de reacción UA de una o más de las reivindicaciones 8, 9, 10 y 11 como reticulador para sustratos seleccionados del grupo que consiste en papel, textiles, madera, madera fabricada, cuero y materiales celulósicos, que comprende mezclar por lo menos uno de catalizadores, cargas, agentes de humectación, disolventes y diluyentes con el producto de reacción UA para formar una composición de reticulador y aplicar la composición de reticulador al sustrato.
13. Uso del producto de reacción UA de una o más de las reivindicaciones 8, 9, 10 y 11 como reticulador en composiciones de revestimiento, que comprende mezclar dicho producto de reacción UA con una resina aglutinante que tiene por lo menos uno de los grupos funcionales hidroxi, grupos funcionales ácido, grupos funcionales amino, grupos funcionales imino, grupos funcionales amida, grupos funcionales imida, grupos funcionales mercaptano y grupos funcionales fosfina, homogeneizar y aplicar la mezcla homogeneizada a un sustrato mediante pulverización, cepillado, revestimiento de alambre, revestimiento de cortina, inmersión, deposición electroforética, pulverización de polvo o pulverización electrostática.
14. El uso de la reivindicación 13, en el que por lo menos uno de agua, un disolvente orgánico, un catalizador, un pigmento, un estabilizador de la luz, un antiespumante, un agente nivelador, un agente humectante, un agente espesante, un agente antisedimentación, un agente antidescascarillador y un conservante, se añade a la mezcla del producto de reacción UA y la resina aglutinante.
15. El uso de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado por el hecho de que el sustrato se selecciona del grupo que consiste en plásticos, materiales de composite plástico, termoplásticos, plásticos termoendurecibles, vidrio, cerámica, madera, madera fabricada, cuero, textiles, papel, cartón, yeso, hormigón, piedra, superficies semiconductoras y metales.
16. El uso de al menos una de las reivindicaciones 13 a 15, que comprende añadir ácido bórico al producto de reacción UA, o a por lo menos uno de la urea cíclica U y el aldehído multifuncional A, o a la resina aglutinante, o tanto al producto de reacción UA como a la resina aglutinante, o a su mezcla.
17. Una composición de materia que comprende el producto de reacción UA de la reivindicación 8 y por lo menos una resina aglutinante que tiene por lo menos uno de los grupos funcionales hidroxi, grupos funcionales ácido, grupos funcionales amino, grupos funcionales imino, grupos funcionales amida, grupos funcionales imida, grupos funcionales mercaptano y grupos funcionales fosfina.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP10185090A EP2436708A1 (en) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Process for the preparation of a reaction product of a cyclic urea and a multifunctional aldehyde |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2956324T3 true ES2956324T3 (es) | 2023-12-19 |
Family
ID=43827266
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES11761813T Active ES2816181T3 (es) | 2010-09-30 | 2011-09-23 | Procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehído multifuncional |
| ES20174787T Active ES2956324T3 (es) | 2010-09-30 | 2011-09-23 | Procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehído multifuncional |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES11761813T Active ES2816181T3 (es) | 2010-09-30 | 2011-09-23 | Procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehído multifuncional |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9193885B2 (es) |
| EP (3) | EP2436708A1 (es) |
| JP (1) | JP5937083B2 (es) |
| KR (1) | KR101828111B1 (es) |
| CN (1) | CN103154063B (es) |
| BR (1) | BR112013007712B1 (es) |
| CA (1) | CA2811224C (es) |
| DK (2) | DK2621975T3 (es) |
| ES (2) | ES2816181T3 (es) |
| FI (1) | FI3730527T3 (es) |
| MX (1) | MX351153B (es) |
| PL (2) | PL2621975T3 (es) |
| SI (2) | SI2621975T1 (es) |
| TW (1) | TWI534163B (es) |
| WO (1) | WO2012044548A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2436709A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-04 | Cytec Technology Corp. | Non-etherified reaction product of a cyclic urea and a multifunctional aldehyde |
| MX2018015864A (es) | 2016-06-30 | 2019-05-27 | Ppg Ind Ohio Inc | Composicion de revestimiento electrodepositable con control de crater mejorado. |
| CN109208059A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-15 | 在邦润滑材料（上海）有限公司 | 一种纳米二硫化钼涂层泳镀液及其制备方法 |
| TWI718848B (zh) * | 2020-01-17 | 2021-02-11 | 長春人造樹脂廠股份有限公司 | 胺基樹脂組合物及包含其之清漆、塗層與製品 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344567A (en) | 1976-09-30 | 1978-04-21 | Nippon Kayaku Co Ltd | Cyclic urea-glyoxal reaction products, their use and their preparation |
| US4284758A (en) * | 1979-11-08 | 1981-08-18 | Sun Chemical Corp. | Glyoxal/cyclic urea condensates |
| CA1143888A (en) * | 1979-11-08 | 1983-03-29 | Bernard F. North | Reactants for crosslinking textile fabrics |
| US4345063A (en) * | 1979-11-08 | 1982-08-17 | Sun Chemical Corporation | Glyoxal/cyclic urea condensates |
| US4395504A (en) * | 1982-09-07 | 1983-07-26 | Sun Chemical Corporation | Adhesive system for particleboard manufacture |
| US7381347B2 (en) | 2003-03-31 | 2008-06-03 | Cytec Technology Corp. | Crosslinking composition |
| CA2707485A1 (en) | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Cytec Technology Corp. | Process for the preparation of a crosslinker composition |
-
2010
- 2010-09-30 EP EP10185090A patent/EP2436708A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-09-23 BR BR112013007712A patent/BR112013007712B1/pt active IP Right Grant
- 2011-09-23 CA CA2811224A patent/CA2811224C/en active Active
- 2011-09-23 EP EP20174787.0A patent/EP3730527B1/en active Active
- 2011-09-23 PL PL11761813T patent/PL2621975T3/pl unknown
- 2011-09-23 WO PCT/US2011/053044 patent/WO2012044548A1/en active Application Filing
- 2011-09-23 SI SI201131920T patent/SI2621975T1/sl unknown
- 2011-09-23 JP JP2013531685A patent/JP5937083B2/ja active Active
- 2011-09-23 DK DK11761813.2T patent/DK2621975T3/da active
- 2011-09-23 CN CN201180047593.1A patent/CN103154063B/zh active Active
- 2011-09-23 ES ES11761813T patent/ES2816181T3/es active Active
- 2011-09-23 US US13/876,556 patent/US9193885B2/en active Active
- 2011-09-23 ES ES20174787T patent/ES2956324T3/es active Active
- 2011-09-23 MX MX2013003387A patent/MX351153B/es active IP Right Grant
- 2011-09-23 DK DK20174787.0T patent/DK3730527T3/da active
- 2011-09-23 KR KR1020137008058A patent/KR101828111B1/ko active IP Right Grant
- 2011-09-23 FI FIEP20174787.0T patent/FI3730527T3/fi active
- 2011-09-23 PL PL20174787.0T patent/PL3730527T3/pl unknown
- 2011-09-23 SI SI201132095T patent/SI3730527T1/sl unknown
- 2011-09-23 EP EP11761813.2A patent/EP2621975B1/en active Active
- 2011-09-26 TW TW100134635A patent/TWI534163B/zh active
-
2015
- 2015-08-25 US US14/834,761 patent/US9605178B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL3730527T3 (pl) | 2023-12-18 |
| DK3730527T3 (da) | 2023-08-28 |
| DK2621975T3 (da) | 2020-08-24 |
| EP2436708A1 (en) | 2012-04-04 |
| EP2621975B1 (en) | 2020-07-01 |
| US20150361296A1 (en) | 2015-12-17 |
| JP2013538923A (ja) | 2013-10-17 |
| CN103154063B (zh) | 2015-09-09 |
| JP5937083B2 (ja) | 2016-06-22 |
| BR112013007712A2 (pt) | 2017-09-26 |
| EP2621975A1 (en) | 2013-08-07 |
| KR101828111B1 (ko) | 2018-02-09 |
| TWI534163B (zh) | 2016-05-21 |
| EP3730527B1 (en) | 2023-07-05 |
| MX351153B (es) | 2017-10-04 |
| ES2816181T3 (es) | 2021-03-31 |
| KR20140001852A (ko) | 2014-01-07 |
| CA2811224C (en) | 2019-01-08 |
| US20130189442A1 (en) | 2013-07-25 |
| BR112013007712B1 (pt) | 2020-01-21 |
| US9605178B2 (en) | 2017-03-28 |
| BR112013007712A8 (pt) | 2018-07-31 |
| EP3730527A1 (en) | 2020-10-28 |
| US9193885B2 (en) | 2015-11-24 |
| TW201229077A (en) | 2012-07-16 |
| SI2621975T1 (sl) | 2020-11-30 |
| PL2621975T3 (pl) | 2020-12-14 |
| FI3730527T3 (fi) | 2023-08-30 |
| SI3730527T1 (sl) | 2023-11-30 |
| MX2013003387A (es) | 2013-05-28 |
| CA2811224A1 (en) | 2012-05-04 |
| CN103154063A (zh) | 2013-06-12 |
| WO2012044548A1 (en) | 2012-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2389878T3 (es) | Procedimiento para la preparación de una composición reticuladora | |
| US10647870B2 (en) | Non-etherified reaction product of a cyclic urea and a multifunctional aldehyde | |
| ES2956324T3 (es) | Procedimiento para la preparación de un producto de reacción de una urea cíclica y un aldehído multifuncional | |
| US20180044461A1 (en) | Reaction product of a cyclic urea and a multifunctional aldehyde | |
| US11124606B2 (en) | Formaldehyde free crosslinking compositions |