PT1404732E - ''extensores de cadeia de amina sinergéticos em elastrómeros de pulverização de poliureia'' - Google Patents
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- C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/6681—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
- C08G18/6685—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
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- 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
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Description
1
DESCRIÇÃO
"EXTENSORES DE CADEIA DE AMINA SINERGÉTICOS EM ELASTÓMEROS DE PULVERIZAÇÃO DE POLIUREIA"
REFERÊNCIAS CRUZADAS DE PEDIDOS RELACIONADOS
Este pedido reivindica prioridade em relação ao Pedido de Patente Provisório norte-americano com o número de série 60/298,470 entregue a 15 de Junho de 2001, que ainda está pendente.
CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção está relacionada com a tecnologia de elastómeros de pulverização de poliureia. Em particular, refere-se ao controlo da velocidade da reacção através da qual é formada poliureia a partir de um isocianato orgânico e de uma poliamina orgânica, como uma diamina.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Na tecnologia dos elastómeros de pulverização de poliureia multicomponente, é normalmente necessário controlar a velocidade da reacção devido a razões práticas. Normalmente, o abrandamento de sistemas de poliureia é levado a cabo através da utilização de diaminas especializadas, que podem atrasar o início da cura através de uma combinação de factores estéricos e electrónicos. As diaminas são 2 normalmente espécies cíclicas de baixo peso molecular e habitualmente designadas por extensores de cadeia por aqueles com experiência na arte da tecnologia de elastómero de poliureia. 0 estado da arte actual da tecnologia de elastómero de poliureia utiliza extensores de cadeia de amina secundária de baixo peso molecular para definir a velocidade dos sistemas de elastómero de pulverização de poliureia. Actualmente, o UNILINK® 4200 do UOP é o principal extensor de cadeia utilizado para aumentar os tempos de gelificação e de secagem ao tacto. Este produto tem um custo relativamente elevado de ~$4,50-5,00/libra e provou ter um custo proibitivo em algumas circunstâncias. Também está disponível uma versão alifática do UNILINK® 4200 do UOP, sob o nome comercial CLEARLINK® 1000. A patente US 5,616,677 A descreve um elastómero de pulverização de poliureia alifático que compreende um componente (A) que inclui um isocianato alifático e um componente (B) que inclui (1) um poliol de polioxialquileno com terminação amina e (2) um extensor de cadeia diamina cicloalifática, em que entre cerca de 20% a cerca de 80% das aminas primárias foram convertidas em aminas secundárias.
RESUMO DA INVENÇÃO
Descobrimos que os derivados da diamina apresentam uma relação sinergética com outros de isoforona extensores de 3 cadeia habitualmente utilizados e oferecem uma eficácia aumentada no que diz respeito ao abrandamento do perfil de cura do elastómero de poliureia. De acordo com a invenção, alcançam-se mais rapidamente aumentos dos tempos de gelificação e de secagem ao tacto com níveis de carga mais baixos para estas misturas de extensores de cadeia do que em comparação com aqueles alcançados através da utilização isolada das moléculas individuais.
Descobrimos efeitos sinergéticos quando um derivado de diamina de isoforona (ΧΤΆ-754) é combinado com outros extensores de cadeia (isto é, ETHACURE® 100 e UNILINK® 4200) utilizados habitualmente em formulações de elastómero de pulverização de poliureia. A utilização de misturas de XTA-754 oferece uma eficácia aumentada no que diz respeito ao abrandamento do perfil de cura do elastómero de poliureia em relação àquele que pode ser alcançado sob carga similar dos extensores de cadeia individuais quando utilizados por si só.
De acordo com a invenção, há procedimentos e apresentações descritos nas reivindicações independentes. Nas sub-reivindicações, descrevem-se modos de realização preferidos.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA
Esta invenção diz respeito a elastómeros de pulverização de poliureia baseados em tecnologia de revestimento 4 multicomponente. Os materiais de elastómero de pulverização de poliureia resultantes derivam da reacção entre um componente de isocianato (A) e um componente de resina de amina (B). 0 componente (A) , ou o componente de isocianato, pode consistir num qualquer número de pré-polimeros ou quasi-pré-polímeros aromáticos ou de base alifática adequados. Estas são as composições padrão de isocianato conhecidos por aqueles com experiência na arte. Os exemplos preferidos incluem quasi-pré-polimeros baseados em MDI, como aqueles disponíveis comercialmente como RUBINATE® 9480, RUBINATE® 9484 e RUBINATE® 9495 da Huntsman International, LCC. Os isocianatos empregues no componente (A) podem incluir isocianatos alifáticos do tipo descrito na patente norte-americana n.° 4,748,192. Estes incluem diisocianatos alifáticos e são, em particular, a forma trimerizada ou biurética de um diisocianato alifático, como o diisocianato de hexametileno («HDI»), ou o monómero bifuncional do diisocianato de xileno de tetraalquilo, como o diisocianato de xileno de tetrametilo. Também se deve considerar como isocianato alifático útil o diisocianato de ciclohexano. Outros poliisocianatos alifáticos úteis são descritos na patente norte-americana n.° 4,705,814. Eles incluem diisocianatos alifáticos, por exemplo, diisocianatos de alquileno com 4 a 12 átomos de carbono no radical alquileno, como o diisocianato de 1,12-dodecano e de 1,4-tetrametileno. Também são úteis diisocianatos cicloalifáticos, como o diisocianato de 1,3 e 1,4-ciclohexano, assim como qualquer 5 mistura destes isómeros, l-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano (diisocianato de isoforona) ; diisocianato de 4,4'-2,2'- e 2,4'-diciclohexilmetano assim como as misturas de isómeros correspondentes, etc.
Também se pode utilizar uma grande variedade de poliisocianatos aromáticos para formar um elastómero de poliureia espumado de acordo com a presente invenção. Os poliisocianatos aromáticos habituais incluem o diisocianato de p-fenileno, polifenilisocianato de polimetileno, diisocianato de 2,6-tolueno, diisocianato de dianisidina, diisocianato de bitolileno, naftaleno-1,4-diisocianato, bis (4-isocianatofenil)metano, bis(3-metil-3-iso-cianatofenil)metano, bis(3-metil-4-isocianatofenil)metano e diisocianato de 4,4'-difenilpropano. Outros poliisocianatos aromáticos utilizados na prática da invenção são misturas de poliisocianato de polifenilo com ligações de metileno que têm uma funcionalidade entre cerca de 2 até cerca de 4. Estes últimos compostos de isocianato são normalmente produzidos através da fosgenação das poliaminas de polifenilo com ligações de metileno correspondentes, que são produzidas convencionalmente através da reacção de formaldeído e aminas aromáticas primárias, como a anilina, na presença de ácido cloridrico e/ou outros catalisadores ácidos. Os procedimentos conhecidos para a preparação de poliaminas e dos poliisocianatos de polifenilo com ligações de metileno correspondentes derivados estão descritos na literatura e em muitas patentes, for exemplo, as patentes norte-americanas n.° 2,683,730; 2,950,263; 3,012,008; 3,344,162 e 3,362,979.
As misturas de poliisocianato de polifenilo com ligações de metileno contêm habitualmente cerca de 20 a cerca de 100 por cento do peso de isómeros de di-fenil-diisocianato de metileno, sendo o resto diisocianatos de polifenilo de polimetileno com funcionalidades superiores e maior peso molecular. São frequentes nestes as misturas de poliisocianato de polifenilo contendo cerca de 20 a cerca de 100 por cento do peso de isómeros de di-fenil-diisocianato, nos quais cerca de 20 a cerca de 95 por cento do peso é o isómero 4,4', sendo o restante poliisocianatos de polifenilo de polimetileno com peso molecular e funcionalidade superior, sendo a funcionalidade média desde cerca de 2,1 a cerca de 3,5. Estas misturas de isocianato são materiais conhecidos, comercialmente disponíveis e podem ser preparadas através do procedimento descrito na patente norte-americana 3,362,979. Um poliisocianato aromático preferido é o bis (4-fenilisocianato) de metileno ou MDI. O MDI puro, quasi-pré-polímeros de MDI, MDI puro modificado, etc. podem ser úteis para preparar elastómeros adequados. Dado que o MDI puro é um sólido e, por conseguinte, frequentemente inconveniente para utilização, também são úteis produtos liquidos baseados em MDI ou em bis(4-fenilisocianato) de metileno. A patente norte-americana 3,394,164 descreve um produto de MDI liquido. Em geral, também se inclui MDI puro modificado por uretonimina também é incluído. Este produto é feito ao aquecer MDI destilado puro na presença de um catalisador. O produto liquido é uma mistura de MDI puro e de MDI modificado. Como é óbvio, que o termo isocianato também inclui quasi-pré-polimeros de isocianatos ou poliisocianatos 7 com materiais que contêm hidrogénio activo. Qualquer dos isocianatos mencionados acima podem ser utilizados como componente de isocianato na presente invenção, quer isoladamente quer em combinação com outros isocianatos mencionados previamente. 0 componente (B), ou o componente de resina de amina, consiste habitualmente de uma mistura compreendida por aminas de poliéter de peso molecular médio a elevado, extensores de cadeia de amina de baixo peso molecular e outros aditivos opcionais, como pigmentos, promotores da adesão e protectores de luz. As polieteraminas servem como componentes de amina de peso molecular médio a elevado e são um elemento estrutural chave nos segmentos moles de blocos do revestimento de poliureia. No modo de realização preferido, as aminas de poliéter adequadas incluem as comercialmente disponíveis da Huntsman Petrochemical Corporation de Austin, Texas, e incluem, sem limitação, as aminas JEFFAMINE® D-230, JEFFAMINE® D-400, JEFFAMINE® D-2000, JEFFAMINE® T-403 e JEFFAMINE® T-5000. Normalmente, as polieteraminas úteis como parte do componente amina de acordo com a presente invenção são descritas pela fórmula:
N
‘Ra
em Ri e R2 são seleccionados independentemente de entre o grupo que consiste em: hidrogénio; um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, quer em cadeia linear quer em ramificada; ou um radical da fórmula:
em que R3 pode ser, em cada ocorrência, um grupo alquilo que tem qualquer número de átomos de carbono seleccionado de entre 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, de cadeia linear ou ramificada; R4 é, em cada ocorrência, um grupo de ligação alquilo de cadeia linear ou ramificada que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Z é um grupo hidróxi ou um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono de cadeia linear ou ramificada; q é qualquer número inteiro entre 0 e 400; e em que X é: i) um grupo hidróxi ou um grupo alquilo que tem qualquer número de átomos de carbono seleccionado de entre 1, 2, 3, 4, 5 e 6; ou R, Rs
I I
Re-N~ R,-N-R,- n) um grupo ou ^ 7 , em que R5 e R6 são seleccionados independentemente a partir do grupo que consiste em: hidrogénio; um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, quer em cadeia linear, quer em cadeia ramificada; ou ‘4 - 9 -
como definido acima, em que Z é um grupo hidróxi ou um grupo alcóxi que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, e em que R7 é um grupo de ligação de alquileno de cadeia linear ou ramificada que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; ou iii) uma fracção da fórmula:
Rir—c--o------- R1S--C— (R2i)rf- 9 " v —O"
em que Rio, Rn, R14 e R15 são seleccionados independentemente de entre o grupo de: hidrogénio, um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, de cadeia linear ou ramificada; a fracção 10 Γ Ζ—
JC| como definida acima, em que Z é um grupo hidróxi ou alcóxi que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Rs e R12 são independentemente grupos alquilo que têm 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, de cadeia linear ou ramificada; R9, Ri3 e R21 são seleccionados independentemente de uma ligação de alquilo de cadeia linear ou ramificada, que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Ri6, R17, Ris, R19, R20 são seleccionados independentemente de entre hidrogénio ou um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; d é 0 ou 1; a é qualquer número inteiro entre 0 e 100, com a condição de que, nos casos em que X é uma fracção da fórmula dada em iii) acima, b e c podem cada um ser independentemente qualquer número inteiro no intervalo de 0 a 390, e a soma de a+b+c é qualquer número entre 2 e 400.
Na prática desta invenção, pode-se utilizar um único poliol com terminação amina de peso molecular elevado. Também se podem utilizar misturas de polióis com terminação amina de peso molecular elevado, como misturas de materiais di- e trifuncionais e/ou materiais de peso molecular diferente ou composição quimica diferente. Também se podem incluir aminas de poliéter simples ou poliéteres com terminação amina de peso molecular elevado no componente (A) e podem ser utilizados isoladamente ou em combinação com os polióis supracitados. A expressão «peso molecular elevado» inclui 11 aminas de poliéter que têm um peso molecular de pelo menos 200. São particularmente preferidas as séries JEFFAMINE® de aminas de poliéter disponibilizadas pela Huntsman Petrochemical Corporation, e incluem sem limitação as aminas JEFFAMINE® D-230, JEFFAMINE® D-400, JEFFAMINE® D-2000, JEFFAMINE® T-403 e JEFFAMINE® T-5000. Estas aminas de poliéter são descritas pormenorizadamente no folheto do produto da Huntsman Petrochemical Corporation com o titulo «THE JEFFAMINE® POLYOXYALKYLENEAMINES». Qualquer das aminas acima mencionadas ou descritas especificamente podem ser utilizadas como componente amina na presente invenção, quer isoladamente quer em combinação com outras aminas mencionadas previamente.
Os extensores de cadeia utilizados podem incluir quer moléculas aromáticas quer alifáticas habitualmente utilizadas na tecnologia de poliureia actual. Também é bastante útil utilizar misturas de extensores de cadeia para definir tempos de gelificação e secagem ao tacto dos elastómeros de poliureia resultantes. Normalmente, este extensores de cadeia incluem os produtos comercialmente disponíveis como o XTA-754 da Huntsman Petrochemical Corporation, ETHACURE® 100 e ETHACURE® 300 da Albermarle Corporation e UNILINK® 4200 da UOP Corporation. Os extensores de cadeia úteis nesta invenção incluem, por exemplo, o XTA-754, l-metil-3,5-dietil-2,4-diaminobenzeno, l-metil-3,5-dietil-2,6-diaminobenzeno (estes dois materiais também são chamados diamina de dietiltolueno ou DETDA e estão comercialmente disponíveis sob o nome ETHACURE® 100, pela Albemarle Corporation, Baton Rouge, LA) , 12 4,4'-bis (sec-butilamino)difenilmetano (comercialmente disponível como UNILINK® 4200, um produto da UOP Corporation) e 1,3,5-trietil-2,6-diaminobenzeno, 3,5,3',5'-tetraetil-4,4'-diaminodifenilmetano, etc. Extensores de cadeia de diamina aromática particularmente preferidos são o l-metil-3,5-dietil-2,4-diaminobenzeno ou uma mistura deste composto com 4,4'-bis (sec-butilamino)difenilmetano ou l-metil-3,5-dietil- 2.6- diaminobenzeno. Está inteiramente no âmbito da presente invenção incluir alguns materiais extensores de cadeia alifáticos como os descritos nas patentes norte-americanas n.° 4,246,363, 4,269,945 e 5,470,890. Outros extensores de cadeia incluem 4,4'-bis(sec-butilamino), diamina de di(metiltio)-tolueno (disponível comercialmente como ETHACUR.E® 300, um produto da Albemarle Corporation) ou N,N'-bis(t-butil)etilenodiamina, podendo cada uma ser utilizada individualmente ou, preferencialmente, em combinação com 1-metil-3,5-dietil-2,4-diaminobenzeno ou l-metil-3,5-dietil- 2.6- diaminobenzeno. A combinação supramencionada inclui entre cerca de 1 a cerca de 99 partes de 4,4'-bis (sec-butilamino) difenilmetano, diamina de di(metiltio)-tolueno ou N,Ν'-bis(t-butil)etileno-diamina até cerca de 99 partes a cerca de 1 partes de DETDA.
No campo dos elastómeros de pulverização de poliureia aromática, o ETHACURE® 100 tornou-se o extensor de cadeia mais amplamente utilizado devido a um boa relação custo/desempenho. Contudo, as formulações de pulverização de poliureia que utilizam o ETHACURE® 100 como o único extensor de cadeia apresentam normalmente tempos de gelificação e 13 secagem ao tacto extremamente curtos e resultam frequentemente em revestimentos que exibem uma morfologia de «casca de laranja». Para reduzir esses elastómeros de pulverização de poliureia aromática, pode-se incorporar UNILINK® 4200 na formulação. No entanto, o custo relativamente elevado do UNILINK® 4200 limita frequentemente os níveis da sua inclusão, e, por conseguinte, confere um limite prático quanto à lentidão com que se pode produzir uma formulação de pulverização de poliureia.
Descobrimos que se obtêm tempos maiores de gelificação e de secagem ao tacto através da inclusão de um derivado da diamina de isoforona (XTA-754 de Huntsman) nas formulações de pulverização de poliureia aromática. O derivado da diamina de isoforona pode ser preparado pondo a diamina de isoforona em reacção com um composto carbonilo sob condições redutoras utilizando hidrogénio, ou seja:
no caso da acetona, para produzir uma mistura de aminas que compreendem um novo derivado de isoforona útil de acordo com o fornecimento de uma poliureia da presente invenção. A mistura de aminas, no lado do produto da equação acima, é, para fins da presente especificação e das reivindicações 14 anexas, pensada como diaminas de isoforona de N-momo- e N,N'-di-isopropilo, denominadas «diamina de isoforona de N-isopropilo». Esta definição de «diamina de isoforona de N-isopropilo» inclui os materiais mono-2-propilados e di-2-propilados, e todas as misturas derivadas, independentemente das suas proporções relativas no caso de misturas.
Geralmente, é preferível utilizar uma diamina de isoforona de N-isopropilo que tem a quantidade mais elevada da diamina de isoforona de N, N'-di-isopropilo representada pela segunda estrutura na equação acima. Está disponível uma diamina de isoforona N,2-propilada particularmente útil a partir da Huntsman Petrochemical Corporation de Austin, Texas, sob a designação «XTA-754», que contém qualquer quantidade desejada entre 90,00 a 99,99% do peso em diamina de isoforona de N,N'-di-isopropilo baseado no peso total do XTA-754, sendo o saldo material mono-propilado.
De modo geral, o produto de reacção da reacção de aminação redutiva acima compreenderá uma mistura de diaminas de isoforona mono-alquiladas e di-alquiladas, que podem ser representadas pelas estruturas: 15
em que R pode representar qualquer qrupo lateral seleccionado de entre o grupo que consiste em: metilo; etilo; 1-propilo; 1- butilo; 1-pentilo; 4-metil-2-pentilo; 2-propilo; 2-butilo; 2- metil-l-propilo e ciclohexilo. Essa mistura do produto de reacção compreende o material N,N'-di-substituído em qualquer quantidade entre 90,00 e 99,99% incluindo cada centésima de percentagem entre os dois, do peso, baseado no peso total da mistura. Essa mistura do produto de reacção compreende, ainda mais preferencialmente, o material N,N'-di-substituído numa quantidade de pelo menos 98,00% do peso, baseado no peso total da mistura. Para produzir uma diamina de isoforona substituída que tem R como metilo, etilo, 1-propilo ou 1-pentilo, realiza-se uma aminação redutiva com a diamina de isoforona na presença de hidrogénio e de formaldeído, acetaldeído, propionaldeído, butiraldeído ou pentanaldeído, respectivamente. Para produzir uma diamina de isoforona substituída que tem R como 4-metil-2-pentilo, 2-butilo, 2-propilo, 2-metil-l-propilo e ciclohexilo, realiza-se uma aminação redutiva com diamina de isoforona na presença de hidrogénio e cetona de metilisobutilo, metiletilcetona, 16 isobutiraldeído e ciclohexanona, respectivamente.
Descobrimos que se obtêm tempos maiores de gelificação e de secagem ao tacto através da inclusão deste derivado em formulações de pulverização de poliureia aromática. Quando é utilizado juntamente com o ETHACURE® 100 de reacção rápida, obtém-se um prolongamento previsível e linear dos tempos de gelificação e secagem ao tacto. Contudo, deve-se notar que existe um ponto limite no que diz respeito à concentração de XTA-754 na mistura após o qual os tempos de gelificação e de secagem ao tacto diminuem e ocorre uma texturização notória do revestimento.
Também existe uma sinergia aparente entre o XTA-754 e o UNILINK® 4200 nas formulações de elastómero de pulverização de poliureia. Sob carga similar, os tempos de gelificação e de secagem ao tacto são prolongados para lá dos que ocorrem quando se utiliza o UNILINK® 4200 como único desacelerador. Na utilização prática, o UNILINK® 4200 pode ser adicionado como extensor de cadeia suplementar para reduzir mais uma formulação de poliureia para lá do ponto limite inerente que ocorre com a mistura de ETFACURE® 100/XTA-754 ideal. Pensa-se que o XTA-754 competirá com o CLEARLINK® 1000, que é utilizado em revestimentos poliméricos alifáticos que têm uma boa resistência à cor e aos raios UV. O componente (A) e o componente (B) do sistema de elastómero de poliureia presente são combinados ou misturados sob alta pressão; são, preferencialmente, misturados por impacto 17 directamente no equipamento de alta pressão, que é, por exemplo, um doseador GUSMER®H-V (ou um GUSMER® UR-H-2000) equipado com uma pistola de pulverização GUSMER® Modelo GX-7 quando se pretende um revestimento ou trabalho de molde aberto. As proporções destes componentes são ajustadas de modo a serem processadas a uma relação de volume 1:1 num índice entre 0,9 e 1,20. Estes sistemas podem ser processados num intervalo de pressão de 69,0 a 241 bar (1000 a 3500 psi) e num intervalo de temperatura de 48,9 a 82,2 °C (120 a 180 °F) , tendo as condições de processamento preferidas pressões entre 103 a 172 bar (1500 a 2500 psi) e uma temperatura de 60 a 70,7 °C (140 a 170 °F).
Logo, o intervalo de temperatura útil no qual se pode preparar uma poliureia flexível de acordo com a invenção é qualquer temperatura entre 48,9 a 82,2 °C (120 a 180 °F). O intervalo de pressão útil no qual se pode preparar uma poliureia de acordo com a invenção é qualquer pressão entre 69,0 a 241 bar (1000 a 3500 psi). Contudo, qualquer pessoa com experiência na arte reconhecerá que temperaturas e pressões fora deste intervalo também são úteis; logo, a presente invenção não está necessariamente limitada a realizar-se dentro deste parâmetros.
Descobriu-se, surpreendentemente, que o XTA-754 apresenta uma relação sinergética entre outros extensores de cadeia normalmente utilizados e oferece uma eficácia melhorada em relação ao abrandamento do perfil de cura do elastómero de poliureia. Assim, os prolongamentos dos tempos de gelificação 18 e de secagem ao tacto são mais facilmente realizados a níveis de carga mais baixos para estas misturas de extensores de cadeia que aqueles obtidos através da utilização única das moléculas individuais.
Utilizou-se uma unidade de dosagem GUSMER® Marksman (multicomponente) , equipada com uma pistola de pulverização GUSMER® GX-7-400, em todo o trabalho de pulverização descrito nos exemplos que se seguem. 0 equipamento foi disposto de modo a processar cada exemplo numa relação de volume de 1,00 para a mistura de isocianato - resina. A pressão de processamento de pulverização foi mantida entre 103 e 172 bar (1500 psi a 2500 psi) quer na mistura de resina, quer na de isocianato. A temperatura do bloco e a temperatura do tubo foram ajustadas a 71 °C (160 °F) . EXEMPLO 1 (EXEMPLO COMPARATIVO) O componente (A) de um elastómero de pulverização de poliureia consistiu em 108,4 partes do quasi-pré-polímero RUBINATE® 9480. O componente (B) foi preparado ao combinar 55,0 partes de JEFFAMINE® D-2000, 5,0 partes de JEFFAMINE® T-5000, 18,0 partes de ETHACURE® 100 e 18,0 partes de UNILINK® 4200. Os componentes (A) e (B) foram misturados no equipamento de pulverização de mistura por impacto de alta pressão, alta temperatura, numa relação de peso (A):(B) de 1,12 e numa relação volumétrica de 1,00. O elastómero de poliureia resultante foi pulverizado num substrato achatado 19 de metal revestido com um agente de desmoldagem externo à base de oleato de sódio. 0 resultado foi um bom revestimento, que apresentou um tempo de gelificação de 7,0 segundos e um tempo de secagem ao tacto de 12,5 segundos. EXEMPLO 2 0 componente (A) de um elastómero de pulverização de poliureia consistiu em 101,71 partes do quasi-pré-polimero RUBINATE® 9480. O componente (B) foi preparado ao combinar 48.0 partes de JEFFAMINE® D-2000, 9,0 partes de JEFFAMINE® T- 5000, 20,0 partes de XTA-754, 9,0 partes de ETHACURE® 100. Os componentes (A) e (B) foram misturados no equipamento de pulverização de mistura por impacto de alta pressão, alta temperatura, numa relação de peso (A) : (B) de 1,16 e numa relação volumétrica de 1,00. 0 elastómero de poliureia resultante foi pulverizado num substrato achatado de metal revestido com um agente de desmoldagem externo à base de oleato de sódio. O resultado foi um bom revestimento, que apresentou um tempo de gelificação de 4,5 segundos e um tempo de secagem ao tacto de 8 segundos. EXEMPLO 3 O componente (A) de um elastómero de pulverização de poliureia consistiu em 101,71 partes do quasi-pré-polimero UBINATE® 9480. 0 componente (B) foi preparado ao combinar 50.0 partes de JEFFAMINE® D-2000, 10,0 partes de JEFFAMINE® T-5000, 15,0 partes de XTA-754, 13,25 partes de ETHACURE® 20 100. Os componentes (Δ) e (B) foram misturados no equipamento de pulverização de mistura por impacto de alta pressão, alta temperatura, numa relação de peso (A) : (B) de 1,15 e numa relação volumétrica de 1,00. O elastómero de poliureia resultante foi pulverizado num substrato achatado de metal revestido com um agente de desmoldagem externo à base de oleato de sódio. O resultado foi um bom revestimento, que apresentou um tempo de gelificação de 7,0 segundos e um tempo de secagem ao tacto de 13,0 segundos. EXEMPLO 4 O componente (A) de um elastómero de pulverização de poliureia consistiu em 96,81 partes do pré-quasi-polimero RUBINATE® 9480. 0 componente (B) foi preparado ao combinar 50.0 partes de JEFFAMINE® D-2000, 9,0 partes de JEFFAMINE® T-5000, 7,8 partes de XTA-754, 19,8 partes de ETHACURE® 100 e 1,25 partes de UNILINK® 4200. Os componentes (A) e (B) foram misturados no equipamento de pulverização de mistura por impacto de alta pressão, alta temperatura, numa relação de peso (A) : (B) de 1,14 e numa relação volumétrica de 1,00. O elastómero de poliureia resultante foi pulverizado num substrato achatado de metal revestido com um agente de desmoldagem externo à base de oleato de sódio. O resultado foi um bom revestimento, que apresentou um tempo de gelificação de 6,0 segundos e um tempo de secagem ao tacto de 13.0 segundos. EXEMPLO 5 21 0 componente (A) de um elastómero de pulverização de poliureia consistiu em 97,56 partes do quasi-pré-polimero RUBINATE® 9480. O componente (B) foi preparado ao combinar 50.0 partes de JEFFAMINE® D-2000, 9,0 partes de JEFFAMINE® T-5000, 7,2 partes de XTA-754, 18,59 partes de ETHACURE® 100 e 3,85 partes de UNILINK® 4200. Os componentes (A) e (B) foram misturados no equipamento de pulverização de mistura por impacto de alta pressão, alta temperatura, numa relação de peso (A) : (B) de 1,13 e numa relação volumétrica de 1,00. O elastómero de poliureia resultante foi pulverizado num substrato achatado de metal revestido com um agente de desmoldagem externo à base de oleato de sódio. O resultado foi um bom revestimento, que apresentou um tempo de gelificação de 9,0 segundos e um tempo de secagem ao tacto de 17.0 segundos. 22
DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO A lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor, não sendo parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.
Documentos de patente referidos na descrição
DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO A lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor, não sendo parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.
Documentos de patente referidos na descrição • US 29847001 P [0001] •US 5616677 A [0005] •US 4748192 A [0010] •US 4705814 A [0010] •US 2683730 A [0011] •US 2950263 A [0011] •US 3012008 A [0011] •US 3344162 A [0011] •US 3362979 A [0011] [0011] •US 3394164 A [0011] •US 4246363 A [0014] •US 4269945 A [0014] •US 5470590A[0014]
Lisboa, 30.08.2007
Claims (16)
1 REIVINDICAÇÕES 1. Um processo para a produção de uma poliureia elastomérica compreendendo os passos de: a) proporcionar um componente de isocianato num primeiro recipiente de armazenamento; b) proporcionar um componente de amina num segundo recipiente de armazenamento, incluindo o dito componente de amina uma diamina de isoforona alquilo-substituída, caracterizada por compreender uma mistura das aminas:
em que o material N,N'-di-substituido está presente em qualquer quantidade entre 90,00 e 99,99% do peso, baseado no peso total da mistura, e em que R pode representar qualquer grupo lateral seleccionado de entre o grupo que consiste em: metilo; etilo; 1-propilo; l-butilo; 1-pentilo; 4-metil-2-pentilo; 2-propilo; 2-butilo; 2-metil-1-propilo e ciclohexilo, em combinação com pelo menos 2 mais outra amina útil na produção de poliureia; e c) misturar uma porção do componente de isocianato contido no referido primeiro recipiente de armazenamento com uma porção do componente de amina contido no segundo recipiente de armazenamento de modo a formar uma composição de poliureia, em que a relação do dito componente de isocianato e do dito componente de amina na poliureia resultante é qualquer relação no intervalo entre 1,00:1,00 e 1,20:1,00.
2. Um processo de acordo com a reivindicação 1 em que o dito componente de isocianato compreende um quasi-pré-polimero de um isocianato seleccionado de entre o grupo que consiste em: um isocianato alifático; e um isocianato aromático, e um material que contém hidrogénio activo.
3. Um processo de acordo com a reivindicação 2 em que o dito material que contém hidrogénio activo é um poliol, um poliol de polioxialquileno com terminação amina de peso molecular elevado, ou uma mistura derivada.
4. Um processo para produzir uma poliureia elastomérica que compreende os passos de: a) proporcionar um componente de isocianato num primeiro recipiente de armazenamento; - 3 - b) proporcionar um componente de amina num segundo recipiente de armazenamento, em que o dito componente de amina inclui uma diamina de isoforona alquilo-substituída, caracterizada por compreender uma mistura das aminas: R R NH NH H3C
,NH em que o material N,N'-di-substituido está presente em qualquer quantidade entre 90,00 e 99,99% do peso, baseado no peso total da mistura, e em que R pode representar qualquer grupo lateral seleccionado de entre o grupo que consiste em: metilo; etilo; l-propilo; 1-butilo; 1-pentilo; 4-metil-2-pentilo; 2-propilo; 2-butilo; 2-metil-1-propilo e ciclohexilo, compreendendo o dito componente de amina ainda pelo menos uma polialquilpoliamina de polioxialquileno da fórmula: 4
em Ri e R2 são seleccionados independentemente de entre o grupo que consiste em: hidrogénio; um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, quer em cadeia linear quer em ramificada; ou um radical da fórmula: z~ ci em que R3 pode ser, em cada ocorrência, um grupo alquilo que tem qualquer número de átomos de carbono seleccionado de entre 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, de cadeia linear ou ramificada; R4 é, em cada ocorrência, um grupo de ligação alquilo de cadeia linear ou ramificada que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Z é um grupo hidróxi ou um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono de cadeia linear ou ramificada; q é qualquer número inteiro entre 0 e 400; e em que X é: i) um grupo hidróxi ou um grupo alquilo que tem qualquer número de átomos de carbono seleccionado de entre 1, 2, 3, 4, 5 e 6; ou - 5 - Rs Rj ii) um grupo R(;bN- R,.-N-R7-ou ^ 7 , em que Rs e R6 são seleccionados independentemente a partir do grupo que consiste em: hidrogénio; um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, quer em cadeia linear, quer em cadeia ramificada; ou
como definido acima, em que Z é um grupo hidróxi ou um grupo alcóxi que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, e em que R7 é um grupo de ligação de alquileno de cadeia linear ou ramificada que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; ou iii) uma fracção da fórmula: 10 6 R« 10 6
f\|—........ Rn em que Ri0, Rn, R14 e R15 são seleccionados independentemente de entre 0 grupo de: hidrogénio, um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, de cadeia linear ou ramificada; a fracção Z-
como definida acima, em que Z é um grupo hidróxi ou alcóxi que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Rg e R12 são independentemente grupos alquilo que têm 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, de cadeia linear ou ramificada; Rg, R13 e R21 são seleccionados independentemente de uma ligação de alquilo de cadeia linear ou ramificada, que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Rn, R17, Ris, R19, R20 são seleccionados independentemente de entre hidrogénio ou um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; d é 0 ou 1; 7 a é qualquer número inteiro entre 0 e 100, com a condição de que, nos casos em que X é uma fracção da fórmula dada em iii) acima, b e c podem ser independentemente qualquer número inteiro no intervalo de 0 a 390, e a soma de a+b+c é qualquer número entre 2 e 400; e c) misturar uma porção do componente de isocianato contido no referido primeiro recipiente de armazenamento com uma porção do componente de amina contido no segundo recipiente de armazenamento de modo a formar uma composição de poliureia, em que a relação do dito componente de isocianato e do dito componente de amina na poliureia resultante é qualquer relação no intervalo entre 1,00:1,00 e 1,20:1,00.
5. Um processo de acordo com a reivindicação 4 em que o dito componente de isocianato compreende um quasi-pré-polimero de um isocianato seleccionado de entre o grupo que consiste em: um isocianato alifático; e um isocianato aromático, e um material que contém hidrogénio activo.
6. Um processo de acordo com a reivindicação 5 em que o material que contém hidrogénio activo é um poliol, um poliol de polioxialquileno com terminação amina de peso molecular elevado, ou uma mistura derivada.
7. Um revestimento de poliureia elastomérica que é produzido seguindo os passos: a) proporcionar um componente de isocianato num primeiro recipiente de armazenamento; b) proporcionar um componente de amina num segundo recipiente de armazenamento, em que o dito componente de amina inclui uma diamina de isoforona alquilo-substituída, caracterizada por compreender uma mistura das aminas:
em que o material N,Ν'-di-substituido está presente em qualquer quantidade entre 90,00 e 99,99% do peso, baseado no peso total da mistura, e em que R pode representar qualquer grupo lateral seleccionado de entre o grupo que consiste em: metilo; etilo; 1-propilo; l-butilo; 1-pentilo; 4-metil-2-pentilo; 2-propilo; 2-butilo; 2-metil-l-propilo; e ciclohexilo, em combinação com pelo menos uma outra amina útil na produção de poliureia; e c) misturar uma porção do componente de isocianato contido no referido primeiro recipiente de armazenamento - 9 - com uma porção do componente de amina contido no segundo recipiente de armazenamento de modo a formar uma composição de poliureia, em que a relação do dito componente de isocianato e do dito componente de amina na poliureia resultante é qualquer relação no intervalo entre 1,00:1,00 e 1,20:1,00.
8. Um revestimento de acordo com a reivindicação 7 em que o referido componente de isocianato compreende um quasi-pré-polímero de um isocianato seleccionado de entre o grupo que consiste em: um isocianato alifático; um isocianato aromático, e um material que contém hidrogénio activo.
9. Um revestimento de acordo com a reivindicação 8 em que o material que contém hidrogénio activo é um poliol, um poliol de polioxialquileno com terminação amina de peso molecular elevado, ou uma mistura derivada.
10. Um revestimento de poliureia elastomérica que é produzido seguindo os passos de: a) proporcionar um componente de isocianato num primeiro recipiente de armazenamento; b) proporcionar um componente de amina num segundo recipiente de armazenamento, em que o dito componente de amina inclui uma diamina de isoforona alquilo-substituída, caracterizada por compreender uma mistura 10 das aminas:
em que o material N,N'-di-substituído está presente em qualquer quantidade entre 90,00 e 99,99% do peso, baseado no peso total da mistura, e em que R pode representar qualquer grupo lateral seleccionado de entre o grupo que consiste em: metilo; etilo; 1-propilo; 1-butilo; 1-pentilo; 4-metil-2-pentilo; 2-propilo; 2-butilo; 2-metil-l-propilo£ e ciclohexilo; compreendendo ainda o referido componente de amina pelo menos uma polialquilpoliamina de polioxialquileno da fórmula:
em Ri e R2 são seleccionados independentemente de entre o grupo que consiste em: hidrogénio; um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, quer em cadeia linear quer em ramificada; ou um radical da fórmula: 11 -R$o- em que R3 pode ser, em cada ocorrência, um grupo alquilo que tem qualquer número de átomos de carbono seleccionado de entre 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, de cadeia linear ou ramificada; R4 é, em cada ocorrência, um grupo de ligação alquilo de cadeia linear ou ramificada que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Z é um grupo hidróxi ou um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono de cadeia linear ou ramificada; q é qualquer número inteiro entre 0 e 400; e em que X é: i) um grupo hidróxi ou um grupo alquilo que tem qualquer número de átomos de carbono seleccionado de entre 1, 2, 3, 4, 5 e 6; ou R5 r5 ii) um R^N-R-r grupo ou ^ ' , em que Rs e R6 são seleccionados independentemente a partir do grupo que consiste em: hidrogénio; um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, quer em cadeia linear, quer em cadeia ramificada; ou 12 12
Z R30--R4 q como definido acima, em que Z é um grupo hidróxi ou um grupo alcóxi que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, e em que R é um grupo de ligação de alquileno de cadeia linear ou ramificada que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; ou iii) uma fracção da fórmula:
R*jg C ——O --
em que Rio, Rn, R14 e Ris são seleccionados independentemente de entre o grupo de: hidrogénio; um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, de cadeia linear ou ramificada; a fracção 13
como definida acima, em que Z é um grupo hidróxi ou alcóxi que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Rs e R12 são independentemente grupos alquilo que têm 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono, de cadeia linear ou ramificada; R9, R13 e R21 são seleccionados independentemente de uma ligação de alquilo de cadeia linear ou ramificada, que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; Ri6, R17, Rie, R19, R20 são seleccionados independentemente de entre hidrogénio ou um grupo alquilo que tem 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 átomos de carbono; d é 0 ou 1; a é qualquer número inteiro entre 0 e 100, com a condição de que, nos casos em que X é uma fracção da fórmula dada em iii) acima, b e c podem cada um ser independentemente qualquer número inteiro no intervalo de 0 a 390, e a soma de a+b+c é qualquer número entre 2 e 400; e c) misturar uma porção do componente de isocianato contido no referido primeiro recipiente de armazenamento com uma porção do componente de amina contido no segundo recipiente de armazenamento de modo a formar uma composição de poliureia, em que a relação do dito componente de isocianato e do dito componente de amina na poliureia resultante é qualquer relação no intervalo entre 1,00:1,00 e 1,20:1,00. 14
11. Um revestimento de acordo com a reivindicação 10 em que o referido componente de isocianato compreende um quasi-pré-polímero de um isocianato seleccionado de entre o grupo que consiste em: um isocianato alifático; e um isocianato aromático, e um material que contém hidrogénio activo.
12. Um revestimento de acordo com a reivindicação 11 em que o material que contém hidrogénio activo é um poliol, um poliol de polioxialquileno com terminação amina com peso molecular elevado, ou uma mistura derivada.
13. Um processo de acordo com a reivindicação 1 em que o material N,Ν'di-substituído está presente numa quantidade de pelo menos 98,00% do peso, baseado no peso total da mistura.
14. Um processo de acordo com a reivindicação 4 em que o material N,Ν'di-substituído está presente numa quantidade de pelo menos 98,00% do peso, baseado no peso total da mistura.
15. Um revestimento de acordo com a reivindicação 7 em que o material N,Ν'di-substituído está presente numa quantidade de pelo menos 98,00% do peso, baseado no peso total da mistura.
16. Um revestimento de acordo com a reivindicação 10 em que o material N,Ν'di-substituído está presente numa quantidade de pelo menos 98,00% do peso, baseado no peso total da mistura. Lisboa, 30.08.2007
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