ITMI20081768A1 - Poliisocianati adatti alla formulazione di vernici a basso contenuto di solventi e processo per la loro preparazione - Google Patents

Poliisocianati adatti alla formulazione di vernici a basso contenuto di solventi e processo per la loro preparazione Download PDF

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Description

Descrizione
“POLIISOCIANATI ADATTI ALLA FORMULAZIONE DI VERNICI A BASSO CONTENUTO DI SOLVENTI E PROCESSO PER LA LORO PREPARAZIONEâ€
La presente invenzione riguarda un poliisocianato adatto alla formulazione di vernici a basso contenuto di solventi. L’invenzione riguarda inoltre un processo per la sua preparazione e formulazioni che lo contengono.
Stato della tecnica
Sono noti numerosi metodi di preparazione di poliisocianati contenenti gruppi isocianurati (J.H. Saunders and K.C. Frisch, Polyurethanes: Chemistry and Technology, pag 94 e seguenti, 1962).
Trimeri basati su di-isocianati sia aromatici che alifatici sono utilizzati universalmente come materia prima per la preparazione di vernici, elastomeri poliuretanici e schiume poliuretaniche.
Poliisocianati di questo tipo trovano impiego come induritori in sistemi bicomponente con composti reattivi con gli isocianati, ad esempio polieteri, poliesteri, poliammidi, policarbonati, poliacrilati, polibutadiene e forme ibride di questi polimeri con funzionalità ossidriliche.
In particolare isocianurati trimeri da toluen-diisocianato (TDI) per la loro elevata reattività trovano larghissimo impiego nel settore delle vernici per legno ed arredamento ed in particolare come agenti reticolanti in sistemi “quick-drying†bi-componente.
Dal punto di vista dell’igiene e sicurezza professionale sono preferibili prodotti trimeri con contenuti ridotti di monomero libero.
Questi prodotti possono essere preparati spingendo la reazione ad alte conversioni, fino a quando il monomero non si sia largamente trasformato in oligomeri isocianurati.
Questo metodo à ̈ largamente utilizzato nei casi in cui i due gruppi isocianici monomerici abbiano reattività differente come nel caso di 2,4-toluendiisocianato.
Prodotti a base solvente di questo tipo possono essere preparati per questa via con un residuo di TDI monomero <0,1% (per esempio POLURENE IR 51 AB - 01® prodotto commercialmente da SAPICI S.p.A, 50% in acetato di butile, contenuto di NCO 8,0%).
Recentemente à ̈ stata introdotta una normativa, la direttiva UE 42/04, che impone limitazioni delle emissioni di composti organici volatili (COV - in inglese VOC) dovute all’uso di solventi organici in talune pitture e vernici e si propone di evitare l’immissione sul mercato di alcuni prodotti che, per effetto dell’elevato contenuto di composti organici volatili, potrebbero contribuire all’inquinamento atmosferico, causando un aumento di ozono e di ossidanti fotochimici nello strato limite della troposfera o che potrebbero incidere su alcuni processi di acidificazione dell’atmosfera. Di seguito à ̈ riportata una tabella riassuntiva i limiti restrittivi sul contenuto di COV previsti dalla suddetta normativa per prodotti pronti all’uso in categoria A (pitture e vernici).
A. CONTENUTO MASSIMO DI COV DELLE PITTURE E VERNICI Sottocategoria Tipo Fase I Fase II (g/l*) (g/l*) dal 1.1.07 dal 1.1.10 a Pitture opache per pareti e soffitti interni BA 75 30 (gloss <25@60°) BS 400 30 b Pitture lucide per pareti e soffitti interni (gloss BA 150 100
>25@60°) BS 400 100
c Pitture per pareti esterne di supporto minerale BA 75 40
BS 450 430 d Pitture per finiture e rivestimenti BA 150 130 interni/esterni di legno e metallo BS 400 300 e Vernici e impregnanti per legno per finiture BA 150 130 interne/esterne, compresi gli impregnanti BS 500 400 opachi
f Impregnanti non filmogeni per legno BA 150 130 (per interni ed esterni) BS 700 700 g Primer BA 50 30
BS 450 350 h Primer fissativi BA 50 30
BS 750 750 i Pitture monocomponenti ad alte prestazioni BA 140 140 BS 600 500 j Pitture bicomponenti reattive per BA 140 140 specifici usi finali (es. pavimenti) BS 550 500 k Pitture multicolori BA 150 100 BS 400 100 l Pitture con effetti decorativi BA 300 200 BS 500 200 * g/l di prodotto pronto all'uso.
Attualmente i prodotti poliisocianato contenente gruppi isocianurato a partire da TDI presenti in commercio hanno un contenuto di solventi che va da 45 al 80%.
Tali composti vengono utilizzati in formulazioni convenzionali in combinazione con composti reattivi con gli isocianati in sistemi 2-componenti per ottenere vernici finali che per applicazioni non confinate (in particolare nel settore edile) non rispettano il limite fissato dalla direttiva 2004/42/CE.
Per quanto riguarda le emissioni confinate da impianti industriali (che non rientrano nella direttiva citata) come, per esempio i grandi impianti di verniciatura, i limiti imposti dalle normative sempre più restrittive (vedi per esempio la 96/61/CE, relativa alla prevenzione e riduzione integrate dell'inquinamento, IPPC) stanno comunque spingendo il mercato verso la ricerca di prodotti senza COV (per esempio a base acquosa) o comunque a contenuto ridotto di solventi.
È nota la possibilità di ridurre la viscosità del prodotto finale e di conseguenza di aumentare il residuo secco mediante reazione del monomero isocianato con composti alcoolici a lunga catena, ma con conseguente riduzione del contenuto di gruppi isocianici reattivi e conseguente riduzione della reattività in fase di reticolazione (US 5,208,334).
È anche nota la possibilità di ottenere prodotti a peso molecolare ridotto e quindi con residui secchi superiori a parità di viscosità finale, arrestando la polimerizzazione anticipatamente, prima che tutto il monomero sia stato convertito in oligomeri superiori; tuttavia ciò comporta contenuti di isocianato monomerico residuo molto elevati con problemi dal punto di vista della salute e della sicurezza occupazionale (US 4,801,663).
Sommario dell’invenzione
Si à ̈ ora trovato un processo per ottenere un poliisocianato contenente gruppi isocianurati a partire da toluendiisocianato (TDI) e caratterizzato da un contenuto di residuo secco superiore ai prodotti esistenti in commercio pur avendo una viscosità tale da permettere la formulazione di vernici 2-componenti con un residuo secco finale della miscela “componente A†(resina base)+ “componente B†(induritore) >50%.
Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di fornire un metodo di preparazione di soluzioni di trimeri del TDI che coniughino un elevato residuo secco con viscosità comparabili ai prodotti tradizionali, un basso contenuto di monomero libero ed un elevato contenuto di gruppi isocianici reattivi.
L’obbiettivo dell’invenzione à ̈ stato raggiunto mediante un processo caratterizzato da una reazione di trimerizzazione del TDI in assenza di solvente che viene fermata a basse conversioni, così da avere un prodotto poliisocianato con un peso molecolare medio compreso tra 500 e 1500 amu.
Viene quindi distillato l’eccesso di monomero ed il residuo viene poi diluito in un solvente appropriato.
Questa tecnica à ̈ utilizzata ampiamente per la produzione di poliisocianati contenenti gruppi isocianurato, in particolare nei casi in cui il diisocianato abbia gruppi isocianici con la stessa reattività, con lo scopo di ottenere prodotti a basso contenuto di monomero libero ma per finalità comunque diverse da quelle della presente invenzione (DE-A 3 420 923, DE-A 19 618 230).
È nota la preparazione di diisocianati con gruppi isocianici a reattività differente come, per esempio, il 2,4 toluendiisocianato, per reazione ad alte conversioni, fino a quando il monomero non si sia largamente trasformato in oligomeri isocianurati evitando dunque processi multistadio, con separazione del monomero libero finale mediante costose tecniche separative o di distillazione.
L’invenzione fornisce pertanto un poliisocianato ottenuto per polimerizzazione di toluendiisocianato caratterizzato da:
- residuo secco superiore al 60%, preferibilmente compreso fra 60 e 80% in peso;
- viscosità compresa tra 500-2000 mPas;
- contenuto di toluendiisocianato monomero inferiore all’1% in peso; - peso molecolare medio inferiore a 1500 amu.
- contenuto di gruppi isocianici reattivi superiore al 10% in peso. L’invenzione fornisce inoltre un processo di preparazione di tale poliisocianato che comprende:
- trimerizzazione del TDI in assenza di solvente, in presenza di un catalizzatore e di un alcanolo C6-C10;
- terminazione della reazione quando la conversione di gruppi isocianici monomerici in gruppi isocianurati à ̈ compresa tra il 10-60% con un inibitore scelto fra acidi protici, cloruri acidi o agenti mutilanti;
- rimozione dell’isocianato non reagito per distillazione;
- eventuale diluizione del residuo in un solvente.
Il processo dell’invenzione consente di ottenere nuovi prodotti con caratteristiche peculiari mai descritte precedentemente.
L’invenzione prevede inoltre la formulazione di miscele dei prodotti ottenibili da tale processo con altri poliisocianati aromatici o alifatici per migliorarne le caratteristiche prestazionali dal punto di vista della reattività, della resistenza chimica e meccanica e della resistenza alla luce.
I prodotti così ottenuti, a differenza degli analoghi sintetizzati per semplice reazione catalitica in solvente fino a quando quasi tutto il monomero à ̈ stato convertito ad oligomeri superiori, presentano un residuo secco significativamente più alto a parità di viscosità con un contenuto di monomero libero <1% ed un elevato contenuto di gruppi isocianici reattivi.
Descrizione dell’invenzione
La reazione di trimerizzazione del diisocianato à ̈ condotta a temperature tra 20°C e 120°C, preferibilmente tra 50°C e 80°C, in presenza di un catalizzatore e di un alcol a lunga catena.
Il tempo di reazione à ̈ generalmente compreso tra 1 e 100 ore, preferibilmente tra 5 e 15 ore. La reazione deve essere arrestata quando la conversione di gruppi isocianici monomerici in gruppi isocianurati à ̈ compresa tra il 10-70% e preferibilmente tra il 40-60%.
I diisocianati impiegabili secondo l’invenzione sono preferibilmente costituiti almeno per l’80% in peso e preferibilmente per il 90% in peso di 2,4 e/o 2,6 toluendiisocianato. Particolarmente preferita à ̈ una miscela di isomeri 2,4 e 2,6 del toluendiisocianato, in particolare una miscela tra 75% e 85% in peso di isomero 2,4 e tra 25% e 15% in peso di isomero 2,6.
I catalizzatori adatti per iniziare ed accelerare la reazione di trimerizzazione includono sistemi speciali che portano alla selettiva incorporazione del TDI anche a temperature relativamente elevate. Sistemi catalitici di questo tipo hanno gruppi OH fenolici e gruppi N,N- dialchilamminometile legati ad un anello aromatico in cui i gruppi alchili legato all’azoto, uguali o diversi, sono un gruppo C1-C3 alchile o C1-C18 eventualmente interrotto da uno o più atomi di ossigeno o zolfo. Questi gruppi possono essere presenti su uno o più anelli aromatici. Sistemi catalitici preferiti sono composti che contengono sia i gruppi OH sia i gruppi dialchilamminometile su una sola molecola e particolarmente sistemi con gruppi C1-C3 dialchilamminometile in posizione orto a gruppi ossidrilici aromatici. Esempi di tali catalizzatori includono le basi di Mannich ottenute da fenolo, p-isononilfenolo o bisfenolo A per reazione con dimetilammina e formaldeide in accordo per esempio con Synth.Commun. (1986), 16, 1401-9.
Il catalizzatore à ̈ utilizzato come sostanza pura o in soluzione, in una o più piccole porzioni o dosato in continuo in una quantità totale che va da 0,01% a 0,1%.
L’alcol a lunga catena, primario o secondario, lineare o ramificato, ha da 6 a 20 atomi di carbonio eventualmente separati da atomi di ossigeno o zolfo. Esempi di tali alcoli comprendono n-esanolo, n-eptanolo, n-ottanolo, n-nonanolo, n-decanolo, n-dodecanolo, 2-etilesanolo, n-tetradecanolo, n-esadecanolo, n-ottadecanolo. Sono utilizzabili anche derivati epossilati o propossilati. La percentuale di alcol nella miscela di reazione può variare dallo 0.1 al 20% in peso.
La reazione à ̈ preferibilmente arrestata quando la conversione di gruppi isocianici monomerici in gruppi isocianurati à ̈ compresa tra il 10-80%, preferibilmente tra il 20 e il 70%, più preferibilmente tra il 40 e il 60%, aggiungendo un inibitore quale un acido protico, cloruri acidi o agenti metilanti, come per esempio toluensolfonato di metile.
Per rimuovere il diisocianato non reagito la miscela viene sottoposta a distillazione sotto vuoto utilizzando la tecnica dello strato sottile. La distillazione può essere effettuata utilizzando impianti a strato sottile classici o del tipo “short path†e può essere effettuata in uno o più stadi anche di diversa tipologia.
Le condizioni di strippaggio del TDI dalla miscela di reazione corrispondono ad una pressione compresa tra 1-20 mba ed una temperatura tra 160-220°C. Per ottenere prodotti a peso molecolare ridotto à ̈ necessario limitare le eventuali reazioni secondarie che possono avvenire a temperature elevate durante il processo separativo del TDI operando alla temperatura più bassa possibile e con tempi di contatto ridotti pur garantendo una efficiente distillazione del TDI, così da avere un prodotto finale con %TDI libero < 1%, preferibilmente < 0,5, più preferibilmente < 0,1.
Il prodotto così ottenuto à ̈ un solido a temperatura ambiente di aspetto trasparente e di consistenza vetrosa con un contenuto di gruppi isocianici reattivi compreso tra il 10 e il 30%, preferibilmente tra il 15 e il 25%, più preferibilmente tra il 17 e il 21% ed un contenuto di toluendiisociananto (somma degli isomeri 2,4 e 2,6) < 1%.
Il residuo solido può essere sciolto in un opportuno solvente così da ottenere una soluzione limpida con le seguenti caratteristiche:
% NV 60-80
% NCO 10-17%
% TDI < 1%
Vx 500-2000 mPas.
È possibile usare diluenti comuni nella chimica poliuretanica come, per esempio, toluene, xilene, cicloesano, clorobenzene, acetato di butile, acetato di etile, etil-glicoleacetato, pentil acetato, esil acetato, metossipropilacetato, tetraidrofurano, diossolano, acetone, N-metilpirrolidone, metil etil chetone, aromatici come Solvente Naphta®, Solvesso®, Shellsol®, Isopar®, Nappar®, Diasol®, decalina ed alcani con più di 6 atomi di carbonio, plastificanti comuni quali ftalati, sulfonati, fosfati e loro miscele.
Il prodotto dell’invenzione può inoltre essere modificato mediante aggiunta di altri poliisocianati aromatici, alifatici o entrambi per modificane le caratteristiche prestazionali.
In particolare, si à ̈ rilevato che il prodotto dell’invenzione, pur avendo una % di NCO superiore ai prodotti tradizionali, presenta un livello di ramificazione inferiore che lo rende meno reattivo in fase di reticolazione con componenti ossidrilici.
Risulta pertanto ottimale modificare il prodotto mediante l’aggiunta di prodotti a più elevata ramificazione come per esempio soluzioni di poliisocianato note contenenti gruppi isocianurato da TDI, HDI, IPDI o MDI o una miscela di queste (per esempio POLURENE IR 51 AB®, POLURENE OKD®, POLURENE SB50AB®, POLURENE MD70B-01® prodotto commercialmente da SAPICI S.p.A, TOLONATE HDT® prodotto da Perstorp).
I poliisocianati preparati con questo processo possono essere utililizzati nel coating dopo reticolazione sotto l’influenza dell’umidità atmosferica. Possono allo stesso modo trovare utilizzo per la produzione di promotori di adesione, adesivi, inchiostri da stampa, sigillanti e poliuretani da stampaggio.
In particolare sono utilizzati come reticolanti in sistemi 2-componenti con composti reattivi di per se noti, che includono, per esempio, polieteri, poliesteri, poliammidi, polibutadieni, e forme ibride di questi polimeri idrossi-funzionali.
Utilizzando il prodotto ottenibile dal processo dell’invenzione à ̈ possibile formulare una vernice finale 2-componenti con caratteristiche prestazionali di velocità di reticolazione, resistenza chimica e meccanica analoghe a quelle ottenute con soluzioni di isocianurati aromatici o misto aromatici-alifatici noti, ma con un residuo secco maggiore (60-80%) e con viscosità compresa tra 500-2000 mPas.
Il prodotto ottenuto dal processo dell’invenzione può essere anche utilizzato nella forma bloccata per formulare sistemi monocomponente per coating.
Allo scopo, si possono utilizzare altri ausiliari ed additivi convenzionali per vernici quali, per esempio, promotori di bagnabilità, agenti livellanti, solventi, opacanti, regolatori di viscosità, pigmenti, assorbitori UV e stabilizzanti verso la degradazione ossidativa e termica.
Le vernici ottenute possono essere utilizzate su ogni substrato come, per esempio, legno, plastica, carta, tessuti, vetro, ceramica, metallo, cemento.
Possono essere applicati con metodi convenzionali come, per esempio, a spruzzo, spatola, rullo, pennello e possono essere vernici trasparenti o pigmentate.
Le vernici prodotte dai materiali dell’invenzione reticolano a 20°C generalmente in un tempo che va da pochi minuti a qualche ora.
L’invenzione à ̈ illustrata in maggior dettaglio nei seguenti Esempi.
ESEMPIO 1
In un pallone con agitatore da 1 l equipaggiato con condensatore a riflusso ed inertizzato con azoto, sono stati aggiunti 576 parti di una miscela di isomeri del toluendiisocianato, 80% ca. 2,4 toluendiisocianato. La miscela à ̈ stata riscaldata ad una temperatura di 40°C e sotto agitazione vengono aggiunte 81 parti di n-decanolo in 30 minuti. Vengono aggiunte 4,5 parti di una soluzione al 10% in peso in acetato di etile di una base di Mannich da fenolo e dimetilammina. La miscela à ̈ agitata per 10 ore a 55°C fino a % di NCO del 24%.
La reazione viene terminata per aggiunta di 4,5 parti di una soluzione al 50% in peso di acido ortofosforico in acetato di etile.
Il prodotto così ottenuto viene distillato mediante evaporatore a strato sottile ad una pressione di circa 10 mbar ed una temperatura di 180°C per rimuovere il monomero non reagito. Si ottengono 420 parti di un prodotto solido trasparente di consistenza vetrosa con le seguenti caratteristiche:
% NCO 18,1%
% TDI 0,35%
200 parti del prodotto così ottenuto vengono disciolte in 67 parti di acetato di etile ottenendo una soluzione limpida con le seguenti caratteristiche:
% NCO 13,5%
Vx 820 mPas
% NV 75%
% TDI 0,26%.
ESEMPI 2-13
Il prodotto ottenuto dall’esempio 1 viene utilizzato per ottenere vernici 2-componenti per fondo e finitura trasparente ed opaca per legno.
FONDO BICOMPONENTE PU FONDO BICOMPONENTE PU
TRASPARENTE TRASPARENTE
Componente A: Componente A:
REXIN HSP 0180AB (1) 60,0 REXIN HSP 0285AB (2) 60 Zinco Stearato 2,0 Zinco Stearato 2,0 Talco 3,0 Talco 3,0 Pasta Bentone 2,0 Pasta Bentone 2,0 Butil Acetato 14,0 Butil Acetato 16,0 Etil acetato 7,5 Etil acetato 8,5 Xilene 11,0 Xilene 8,0 Byk 346 0,5 Byk 346 0,5
100 100 Componente B: Componente B:
ESEMPIO 1 61,2 ESEMPIO 1 47,6 POLURENE IR 51 AE (8) 25,2 POLURENE IR 51 AE (8) 19,6 Etil Acetato 3,6 Etil Acetato 2,8 Butil acetato 10,0 Butil acetato 30,0
100 100 CARATTERISTICHE: CARATTERISTICHE:
Cotenuto solido comp. A 53,3% Cotenuto solido comp. A 53,3% Contenuto solido comp. A+B 54,9% Contenuto solido comp. A+B 52% Proporzione A+B 100:50 Proporzione A+B 100:50 Viscosità comp. A 13†Viscosità comp. A 16†Viscosità comp. A+B 19†Viscosità comp. A+B 17†Fuori Polvere 8’ Fuori Polvere 9’ Fuori impronta 45’ Fuori impronta 50’ Carteggiabilità Buona Carteggiabilità Buona Aspetto Buono Aspetto Buono Pot-life (h) 2 Pot-life (h) 7 Durometer test dopo 7 gg (N) 3,0 Durometer test dopo 7 gg (N) 3,0 Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 70,3 Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 68,4
FONDO BICOMPONENTE PU FONDO BICOMPONENTE PU
PIGMENTATO TRASPARENTE
Componente A: Componente A:
REXIN HSP 0285AB (2) 43 REXIN HSP 0385AB (3) 56,5 Pastra pigmentata (60% TiO2) 17 Zinco Stearato 2,0 Zinco Stearato 3,0 Talco 3,0 Talco 10,0 Pasta Bentone 2,0 Carbonato di Calcio 23,0 Butil Acetato 18,0 Bentone 34 0,1 Etil acetato 9,5 Butil Acetato 1,9 Xilene 8,5 MPA 1,5 Byk 346 0,5 Byk 077 0,5 100
Componente B:
100 ESEMPIO 1 61,2 Componente B:
ESEMPIO 1 44,9 POLURENE IR 51 AE (8) 25,2 POLURENE IR 51 AE (8) 18,5 Etil Acetato 3,6 Etil Acetato 2,6 Butil acetato 10,0 Butil acetato 34,0 100
CARATTERISTICHE:
100
CARATTERISTICHE: Cotenuto solido comp. A 53,3% Cotenuto solido comp. A 84,2% Contenuto solido comp. A+B 54,9% Contenuto solido comp. A+B 70,4% Proporzione A+B 100:50 Proporzione A+B 100:50 Viscosità comp. A 13†Viscosità comp. A+B 55†Viscosità comp. A+B 17†Viscosità comp. A+B+25 BA 16†Fuori Polvere 10’ Fuori Polvere 10’ Fuori impronta 90’ Fuori impronta 45’ Carteggiabilità Buona Carteggiabilità Buona Aspetto Buono Aspetto Buono Pot-life (h) 3 Pot-life (h) 4 Durometer test dopo 7 gg (N) 4,5 Durometer test dopo 7 gg (N) 2,0 Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 42,7 Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 92,1
FINITURA BICOMPONENTE PU FINITURA BICOMPONENTE PU
TRASPARENTE OPACA PIGMENTATA OPACA
Componente A: Componente A:
REXIN HSP 0685AB (4) 38,0 REXIN HSP 0685AB (4) 40,0REXIN HS129 (5)14,0 Pasta Pigmentata (60% TiO2) 50,0 Sylisia 256NF 7,0 Sylisia 256NF 4,5 Propylmatte 31 2,5 Propylmatte 31 1,0 Minemix 10 5,0 Butil Acetato 2,0 Butil Acetato 14,0 MEK 1,5 Etil acetato 12,0 Byk 141 0,5 MEK 6,5 Byk 323 0,5 Byk 141 0,5 100 Byk 323 0,5
100
Componente B: Componente B:
ESEMPIO 1 41,1 ESEMPIO 1 45,6 POLURENE IR 51 AE (8) 22,6 POLURENE IR 51 AE (8) 25,1 POLURENE MT-100 (9) 9,5 POLURENE MT-100 (9) 10,6 Etil Acetato 0,8 Etil Acetato 0,7 Butil acetato 26,0 Butil acetato 18,0
100 100 CARATTERISTICHE: CARATTERISTICHE:
Cotenuto solido comp. A 53,7% Cotenuto solido comp. A 77,0% Contenuto solido comp. A+B 53,1% Contenuto solido comp. A+B 71,8% Proporzione A+B 100:50 Proporzione A+B 100:50 Viscosità comp. A 16†Viscosità comp. A+B 63†Viscosità comp. A+B 16†Viscosità comp. A+B 25 BA 17†Fuori Polvere 8’ Solido all’applicazione 61,5% Fuori impronta 40’ Fuori Polvere 15’ Aspetto Buono Fuori impronta 40’ Gloss 60° 30 Aspetto Buono Pot-life (h) 5 Gloss 60° 30 Durometer test dopo 7 gg (N) 6,5 Pot-life (h) 3 Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 40,8 Durometer test dopo 7 gg (N) 5,0
Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 49,3
FINITURA BICOMPONENTE PU FINITURA BICOMPONENTE PU
TRASPARENTE LUCIDA PIGMENTATA LUCIDA
Componente A: Componente A:
REXIN HSP 05100 (6) 65,0 REXIN HSP 05100 (6) 36 Butil Acetato 13,0 Pasta pigmentata (60% TiO2) 50 Etil acetato 13,0 Butil Acetato 6,9 Xilene 6,0 MPA 6,5 MPA 2,0 Byk 306 0,3 Byk 141 0,5 Byk 141 0,3 Byk 346 0,5 100
100
Componente B: Componente B:
ESEMPIO 1 41,7 ESEMPIO 1 66,2 POLURENE IR 51 AE (8) 23,0 POLURENE MT-100 (9) 14,6 POLURENE MT-100 (9) 9,7 Etil Acetato 5,2 Etil Acetato 0,6 Butil acetato 14,0 Butil acetato 25,0 100
100
CARATTERISTICHE: CARATTERISTICHE:
Cotenuto solido comp. A 65,1% Cotenuto solido comp. A 75,5% Contenuto solido comp. A+B 60,7% Contenuto solido comp. A+B 71,8% Proporzione A+B 1:1 Proporzione A+B 100:50 Viscosità comp. A 15†Viscosità comp. A+B 30†Viscosità comp. A+B+10 BA 15†Viscosità comp. A+B+20 BA 16†Fuori Polvere 40’ Fuori Polvere 35’ Fuori impronta 7h Fuori impronta 6h Aspetto Buono Aspetto Buono Pot-life (h) 8 Pot-life (h) 8 Durometer test dopo 7 gg (N) 3,5 Durometer test dopo 7 gg (N) 2,0 Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 47,7 Taber CS17500giri 1Kg (mg persi) 43,2
FINITURA BICOMPONENTE PU
Componente A:
REXIN 143/70 AB (7) 73,0 63,0 52,0 52,0
Butil Acetato 11,0 16,0 22,0 22,0 Xilene 11,0 16,0 22,0 22,0 Bentone Pasta 2,0 2,0 2,0 2,0 Zinco Stearato 3,0 3,0 2,0 2,0
100 100 100 100 Componente B:
Butil Acetato 13,0
Etil Acetato 2,0 17,0 14,0 17,0 ESEMPIO 1 35,0
POLURENE 60T (10) 36,0
POLURENE SB 50 AB (11) 33,0
POLURENE KC (12) 33,0
50 50 50 50
CARATTERISTICHE:
Contenuto solido comp. A 56,1% 49,1% 41,4% 41,4% Contenuto solido comp. A+B 52,6% 47,1% 38,6% 38,6% Proporzione A+B 100:50 100:50 100:50 100:50 Viscosità comp. A 1’05†35,5†20†20†Viscosità comp. A+B 38†31†19†18†Fuori impronta 30’ 30’ 30’ 30’ Fuori Polvere 10’ 10’ 10’ 10’ Durometer test dopo 7 gg (N) 4,5 4,5 4,5 4,0
(1) Resina alchidica corto olio 80% in Acetato di Butile, n° OH 120-150 (2) Resina alchidica corto olio 85% in Acetato di Butile, n° OH 120-150 (3) Resina alchidica corto olio 85% in Acetato di Butile, n° OH 120-150 (4) Resina alchidica corto olio 85% in Acetato di Butile, n° OH 120-150 (5) Resina alchidica corto olio 70% in Acetato di Butile, n° OH 100-110 (6) Resina alchidica corto olio 100%, n° OH 160-180
(7) Resina alchidica corto olio 70% in Acetato di Butile, n° OH 100-110 (8) Poliisocianato da TDI, %NCO 8,0, 50% in Acetato di Etile
(9) Poliisocianato da HDI, %NCO 22,0, 100% NV
(10) Poliisocianato da TDI, %NCO 10,5, 60% in Acetato di Butile (11) Poliisocianato da TDI, %NCO 8,2, 50% in Acetato di Butile (12) Poliisocianato da TDI e MDI, %NCO 7,9, 50% in Acetato di Butile
Negli esempi da 2 a 9 sono riportate formulazioni standard di vernici 2-componenti lucide e opache sia pigmentate che non, in cui il componente B à ̈ una miscela contenente il prodotto ottenuto dall’esempio 1. Le vernici così formulate consentono di avere un residuo secco del componente A+ componente B che vanno dal 52% fino al 72% e viscosità inferiori a 60†Tazza Ford 4 con ottime velocità di reticolazione (da 8’ a 40’ per il dust free e da 45’ a 7 h per il touch free) ed ottimi valori di durezza (> 2 N dopo 7 gg) e di Taber test (< 100 mg persi).
Gli esempi da 10 a 13 mostrano invece un paragone tra le prestazioni di vernici 2-componenti a parità di componente A e variando il componente B. Come si vede, utilizzando il prodotto ottenuto dall’esempio 1 si ottiene una vernice finale che ha un residuo secco del componente A+ componente B significativamente più alta, e comunque maggiore del 50%, rispetto a quelle ottenute con prodotti tradizionali, pur garantendo le stesse prestazioni dal punto di vista dei tempi di asciugamento/reticolazione, dei valori di durezza e della viscosità di applicazione.

Claims (5)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Poliisocianato ottenuto per polimerizzazione di toluendiisocianato caratterizzato da: - residuo secco superiore al 60%, preferibilmente compreso fra 60 e 80% in peso; - viscosità compresa tra 500-2000 mPas; - contenuto di toluendiisocianato monomero inferiore all’1% in peso; - peso molecolare medio inferiore a 1500 amu; - contenuto di gruppi isocianici reattivi superiore al 10% in peso.
  2. 2. Un processo di preparazione del poliisocianato della rivendicazione 1 che comprende: - trimerizzazione del TDI in assenza di solvente, in presenza di un catalizzatore e di un alcanolo C6-C10; - terminazione della reazione quando la conversione di gruppi isocianici monomerici in gruppi isocianurati à ̈ compresa tra il 10-70% con un inibitore scelto fra acidi protici, cloruri acidi o agenti metilanti; - rimozione dell’isocianato non reagito per distillazione; - eventuale diluizione del residuo in un solvente.
  3. 3. Uso del poliisocianato della rivendicazione 1, da solo o in miscela con altri poliisocianati aromatici o alifatici per la formulazione di vernici, promotori di adesione, adesivi, inchiostri da stampa, sigillanti e poliuretani da stampaggio.
  4. 4. Uso secondo la rivendicazione 3 per la formulazione di una vernice bi-componente caratterizzata da un residuo secco del 60-80% e una viscosità compresa tra 500-2000 mPas.
  5. 5. Vernici comprendenti il poliisocianato della rivendicazione 1.
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