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BR112013003650B1 - Processo para a preparação de policarbodi-imidas multifuncionais que são usadas como agentes de reticulação - Google Patents

Processo para a preparação de policarbodi-imidas multifuncionais que são usadas como agentes de reticulação Download PDF

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BR112013003650B1
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Andries Johannes Derksen
Robrecht Leonardus Johannes Van Der Bruggen
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Stahl International B.V.
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Abstract

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE POLICARBODI-IMIDAS MULTIFINCIONAIS QUE SÃO USADAS COMO AGENTES DE RETICULAÇÃO. A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de policarbodi-imidas multifuncionais, que são usadas como agentes de reticulação, onde a policarbodi-imida é preparada através da reação de mono-e poli-isocianatos na presença de um mono- ou poli-isocianato que contém um ou múltiplos grupos funcionais reativos adicionais e na presença de um catalisador de carbodi-imida, e então a terminação ou extensão de cadeia da cadeia de policarbodi-imida. Entre 0 e 10% de um solvente orgãnico e/ou entre 0 e 30% de um plastificante e/ou entre 0 e 30% de componente tensoativo astivo são adicionados ao produto durante, antes ou após a reação de formação de carbodi-imida e/ou reação de capeamento e/ou a reação de extensão de cadeia. Ainda, a invenção refere-se a uma mistura de revestimento onde a policarbodi-imida é usada como agente de reticulação e ao material curado obtido com a mistura de revestimento.

Description

Policarbodi-imidas são agentes de reticulação bem conhecidos para polímeros aquosos contendo funções de ácido carboxílico. Uma revisão do desenvolvimento da preparação e da aplicação de policarbodi-imidas é descrita na EP1644428 (US7439316). De interesse particular são as policarbodi-imidas que possuem grupos funcionais adicionais que contribuem para a reticulação.
A preparação e a aplicação de policarbodi-imidas multifuncionais como agentes de reticulação são descritas na EP0507407 (US5258481). Esses agentes de reticulação contêm grupos carbodiimidas e pelo menos outro grupo funcional. Ambos os grupos contribuem para a reticulação. Uma quantidade grande relativa (cerca de 50%) de solvente é usada no método de preparação porque a viscosidade poderia de outra maneira se tomar muito alta durante o primeiro estágio da preparação do agente de reticulação de policarbodi-imida multifuncional. Como resultado, o agente de reticulação contém uma quantidade relativamente grande de compostos orgânicos voláteis, o que é indesejado hoje por causa de razões ambientais. Ainda, a concentração de grupos carbodi-imida e a concentração dos outros grupos reativos são aparentemente relativamente baixas usando este método, de maneira que uma quantidade relativamente alta de agente de reticulação de policarbodi-imida multifuncional é requerida para obter um bom grau de reti-culação do polímero a ser reticulado.
É descrito nas conclusões e exemplos da US6566437 e US4118536 como uma policarbodi-imida alcoxissilano funcional pode ser preparada a partir de um isocianato com uma função alcoxissilano, mas esta policarbodi-imida não contém grupos hidrofílicos e como resultado não será bem dispersável em água ou sistemas aquosos. Além disso, 36% de um solvente orgânico são usados no exemplo da US6566437 de maneira que os benefícios do presente processo não são revelados. Um exemplo da US4118536 descreve como uma carbodi-imida alcoxissilano funcional pode ser preparada a partir de um isocianato com uma função alcoxissilano, mas a carbodi-imida alcoxissilano funcional de interesse é feita em uma concentração muito baixa neste exemplo, de maneira que os benefícios do presente processo estão ausentes.
O objetivo da presente invenção é prover um processo onde as desvantagens mencionadas acima são eliminadas.
Descrição da Invenção
De acordo com a presente invenção, é provido um processo para a preparação de policarbodi-imidas multifuncionais, que são usadas como agentes de reticulação, compreendendo: A. a reação de um mono- e/ou poli-isocianato a 80-180° C na presença de 0,05-5 por cento em peso de um catalisador de carbodi-imida, onde uma policarbodi-imida ou uma policarbodi-imida isocianato funcional é formada com um valor médio de 1-10 funções carbodi-imida B. terminação e/ou extensão de cadeia da cadeia de policarbodi-imida isocianato funcional, durante ou após a formação da cadeia de policarbodi-imida, através da adição de 0,05 a 1,0 equivalente, com relação às funções isocianato que não são consumidas na formação da cadeia de policarbodi-imida, de um composto contendo um grupo hidrofílico e uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila, junto com, antes de ou seguido por capeamento das funções isocianato restantes com um composto contendo uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila, onde o composto contendo uma ou mais funções amina e/ou hidroxila pode também conter um grupo funcional adicional, caracterizado pelo fato que na etapa A 0,5 - 30 por cento em peso de um ou múltiplos mono- e/ou poli-isocianatos contendo um ou múltiplos grupos funcionais adicionais, grupo isocianato que contribui para a formação de carbodi-imida, estão presentes e caracterizado ainda pelo fato que 0 a 10% de um solvente orgânico e/ou 0 a 30% de um plastificante e/ou 0 a 30% de componente tensoativo são adicionados durante, antes ou após a reação de formação de carbodi-imida e/ou a reação de capeamento e/ou a reação de extensão de cadeia.
Na EP0507407 uma funcionalidade adicional é incorporada pela reação de terminação de um oligômero de carbodi-imida isocianato funcional com um composto hidroxila ou amina funcional que contém esta funcionalidade adicional. Surpreendentemente, se tornou aparente durante o presente processo que a viscosidade da policarbodi-imida multifuncional é consideravelmente menor se o grupo funcional reativo adicional não for incorporado de acordo com o processo descrito na EP0507407, mas por meio de uma reação de formação de carbodi-imida. Isto torna possível evitar ou reduzir significantemente o uso de um solvente enquanto é ainda possível obter a policarbodi-imida multifuncional com uma viscosidade baixa o suficiente de maneira que ela pode ser facilmente dispersa em água.
Uma vantagem adicional de incorporação do grupo funcional reativo adicional por meio de uma reação de formação de carbodi-imida é que a concentração de ambos, o grupo carbodi-imida e o grupo funcional adicional, é maior. A razão é que o peso molecular médio da policarbodi-imida resultante é menor na mesma quantidade de funções carbodi-imida por molécula do que o peso molecular médio de uma policarbodi-imida para a qual o grupo funcional adicional foi incorporado por meio de uma reação de terminação.
Outra vantagem da presente invenção comparado com policar- bodi-imidas existentes com funções adicionais é que a quantidade de solvente pode ser reduzida significantemente ou que o uso de um solvente pode ser evitado completamente.
Uma quantidade de plastificante pode ser usada no presente processo. A razão é que uma mistura de policarbodi-imida com um plastificante tem uma viscosidade menor do que a policarbodi-imida sozinha. Isto melhora a facilidade de uso. Um plastificante com alguma natureza hidrofíli- ca é preferido, tal como tributoxi etilfosfato, tetraetileno glicol dimetil éter ou trietileno glicol-mono-2-hexil-hexanoato, de maneira que a policarbodi-imida junto com o plastificante pode ser dispersa facilmente em água ou sistemas aquosos.
Os produtos que são preparados de acordo com o método do presente processo podem ser dispersos facilmente em água ou dispersões de polímero aquosas onde eles são usados porque um grupo hidrofílico foi incorporado ao polímero.
Há várias opções para a composição do mono e/ou di-isocianato que podem ser usadas no processo. O mono-isocianato pode ser um isocia- nato contendo um grupo alquila, alquileno, alquil-arila ou alquileno-arila linear ou ramificado com 6-25 átomos de carbono. Por exemplo, ele pode ser um alquil-, cicloalquil-, alquil-aril ou arilalquil isocianato funcional, tal como hexilisocianato, octilisocianato, undecilisocianato, dodecilisocianato, hexade- cilisocianato, octadecilisocianato, cicloexilisocianato, fenilisocianato, toliliso- cianato, 2-heptil-3,4-bis(9-isocianatononil)-1-pentilcicloexano.
Uma opção adicional é que o mono-isocianato e/ou poli- isocianato é o aduto de um poli-isocianato e um composto hidroxil- ou amina funcional com um grupo alquila, alquileno, alquil-arila ou alquileno-arila linear ou ramificado com 4-25 átomos de carbono.
Uma opção adicional é que o mono-isocianato é um isocianato contendo um grupo alquila, um alquileno, um alquil-arila ou um alquileno- arila que contém 1-50 átomos de flúor. Exemplos desses são fluorfenilisoci- anato, fluortolilisocianato e 3-(trifluormetil)fenilisocianato.
Uma opção adicional é que o mono-isocianato e/ou poli- isocianato é o aduto de um composto poli-isocianato e um hidroxila- ou amina funcional com um grupo alquila, um alquileno, um alquil-arila ou um alquileno-arila contendo 1-50 átomos de flúor.
Uma opção adicional é que o mono-isocianato e/ou poli- isocianato é o aduto de um poli-isocianato e um silício hidroxila funcional ou silício amina funcional, um silício hidroxil alquila funcional ou um silício ami- no-alquila funcional.
O poli-isocianato que é usado para a preparação da policarbodi- imida é tolueno-2,4-di-isocianato, tolueno-2,6-di-isocianato e misturas dos mesmos, é difenilmetano-4,4-di-isocianato, 1,4-fenilenodiisocianato, dicicloe- xil-metano-4,4’-di-isocianato, 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilciclo-hexilisocia- nato, 1,6-hexildiisocianato, 1,4-cicloexildiisocianato, norbonildiisocianato ou uma mistura dos mesmos. Os poli-isocianatos que são preferivelmente usados são dicicloexilmetano-4,4’-di-isocianato ou 3-isocianatometil-3,5,5-tri- metilciclo-hexilisocianato.
O mono-isocianato que contém um ou múltiplos grupos funcionais reativos adicionais e que contribui para a formação de uma policarbodi- imida isocianato funcional é um composto isocianato com um ou múltiplos grupos reativos que não é uma carbodi-imida, com uma reatividade com relação a grupos funcionais em um polímero ou uma dispersão de polímero, emulsão ou solução em água ou com uma capacidade para autocondensa- ção ou autoadição, diretamente ou após hidrólise. O grupo funcional reativo pode ser um halogênio; alquenila; aril-1-alceno; alquinila; arilalquinila; alca- dieno; aldeído; dialquilacetal; ditioacetal; cetona; aldeído insaturado; cetona ou éster carboxílico; nitrila; imina; alquilalcóxi silano; alcóxi silano; anidrido; anidrido misto; di-isocianato protegido com oxima; dicetona; cetoéster; tioce- toéster; cetotioéster; tiocetotioéster; ou uma mistura de um ou múltiplos de tais grupos reativos; o grupo funcional reativo pode também ser um sistema de anel reativo ou conter tal sistema. O sistema de anel reativo pode ser qualquer sistema de anel que possa abrir quando de um ataque eletrofílico ou nucleofílico. O sistema de anel reativo pode ser de qualquer anel de um três, quatro, cinco, seis, sete ou oito membros que contém uma ou múltiplas funções nitrogênio e/ou oxigênio e/ou enxofre e/ou ceto e/ou ceto-enol. E- xemplos de tais sistemas de anel reativo são aziridina, epóxido, tiirano, aziri- dina, oxireno, tiireno, azetidina, oxetano, tietano, beta-lactama, beta-lactona, tietanona, furano, pirrolina, diidrofurano, diidrotiofeno, pirrolidina, tetraidrofu- rano, tetraidrotiofeno, oxazolidina, dioxolano, oxatiolano, tiazolidina, imidazo- lina, ditiolano, pirazolidina, pirazolina, oxazolina, tiazolina, imidazolina, dio- xol, oxazolona, pirrolidona, butirolactona, tiobutirolactona, butirotiolactona, tiobutirotiolactona, oxazolidona, dioxolan-2-ona, tiazolidinona, diidropiridina, tetraidropiridina, pirano, diidropirano, tetraidropirano, anidrido do ácido suc- cínico, succinimida, tiopirano, diidrotiopirano, tetraidrotiopirano, diidropirimi- dina, tetraidropirimidina, hexaidropirimidina, dioxana, morfolina, tiamorfolina, ditiano e triazina.
O mono-isocianato que contém um ou múltiplos grupos funcionais reativos adicionais e que contribui para a formação da policarbodi-imida isocianato funcional é preferivelmente um composto isocianato que contém um grupo trimetoxissilano, dimetoximetilsilano ou um tri-etoxissilano porque esses grupos alcoxissilano contribuem eficazmente para a reação de reticu- lação através de autocondensação, diretamente ou após hidrólise.
O mono-isocianato ou poli-isocianato que contém um grupo reativo adicional é preferivelmente (3-isocianato-propil)trimetoxissilano, (3- isocianatopropil)tri-etoxissilano ou (3-isocianatopropil)metildimetoxissilano.
O catalisador de carbodi-imida que é usado no processo pode ser qualquer catalisador de carbodi-imida convencional, mas preferivelmente 1-metilfosfoleno-óxido é usado.
O composto contendo um grupo hidrofílico e uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila é um polietoxi mono- ou diol com um peso molecular entre 100 e 3000 Daltons, um polietoxi/polipropoxi mono- ou diol com um peso molecular entre 100 e 3000 Daltons e uma razão etóxi/propóxi entre 100/0 e 25/75, uma polietoxi mono- ou diamina com um peso molecular entre 100 e 3000, uma polietoxi/polipropoxi mono- ou diamina com um peso molecular entre 100 e 3000 Daltons e uma razão de etóxi/propóxi entre 100/0 e 25/75, uma diol ou diamina contendo uma cadeia polialcóxi pendente, um hidroxil- ou amino alquilsulfonato ou um dialquilamino-alquil-álcool ou amina ou uma mistura dos mesmos.
O composto que contém uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila junto com um ou múltiplos grupos reativos funcionais adicionais é um composto com um ou múltiplos grupos reativos com uma reatividade com relação a grupos funcionais em um polímero ou uma dispersão de polímero, emulsão ou solução em água ou com relação a grupos correspondentes, por exemplo, através de autocondensação ou autoadição. O grupo funcional reativo pode ser um halogênio; alquenila; arilalceno; alquinila; arilalci- na; alcadieno; aldeído; dialquilacetal; ditioacetal; cetona; aldeído insaturado; cetona ou éster carboxílico; nitrila; imina; alquilalcóxi silano; alcoxissilano; anidrido; anidrido misto; di-isocianato protegido com oxima; dicetona; cetoés- ter; tiocetoéster; cetotioéster; tiocetotioéster; ou uma mistura de um ou múltiplos de tais grupos reativos; o grupo funcional reativo pode ser também ou conter um sistema de anel reativo. O sistema de anel reativo pode ser qualquer sistema de anel que pode abrir quando de um ataque eletrofílico ou nucleofílico. O sistema de anel reativo pode ser de qualquer anel de três, quatro, cinco, seis, sete ou oito membros que contém uma ou múltiplas funções nitrogênio e/ou oxigênio e/ou enxofre e/ou ceto e/ou ceto-enol. Exemplos de tais sistemas de anel reativo são aziridina, epóxido, tiirano, azirina, oxireno, tiireno, azetidina, oxetano, tietano, beta-lactama, beta-lactona, tieta- nona, furano, pirrolina, diidrofurano, diidrotiofeno, pirrolidina, tetraidrofurano, tetraidrotiofeno, oxazolidina, dioxolano, oxatiolano, tiazolidina, imidazolina, ditiolano, pirazolidina, pirazolina, oxazolina, tiazolina, imidazolina, dioxol, o- xazolon, pirrolidona, butirolactona, tiobutirolactona, butirotiolactona, tiobutiro- tiolactona, oxazolidona, dioxolan-2-ona, tiazolidinona, diidropiridina, tetrai- dropiridina, pirano, diidropirano, tetraidropirano, anidrido do ácido succínico, succinimida, tiopirano, diidrotiopirano, tetraidrotiopirano, diidropirimidina, te- traidropirimidina, hexaidropirimidina, dioxana, morfolina, tiamorfolina, ditiana e triazina.
Os compostos que contêm um próton reativo podem ser um sistema de anel se este sistema de anel contiver um próton reativo tal como em 2-metilaziridina, 4,4-dimetiloxazolidina, tiazolidina e similar. O próton reativo pode estar presente em um composto hidroxila ou um composto amina. Esses estão conectados ao grupo funcional adicional ou sistema de anel reativo diretamente ou através de um grupo alquila, cicloalquila ou arila opcional, tal como em 1-(2-hidroxietil)-etilenoimina, glicidiol, N-ciclo-hexil-3-hidroxi- azetidina, 2-etil-3-hidroxietil-2-metil-oxazolidina, 4-etil-4-hidroxi-oxazolina, álcool de alila, metiletilcetona oxima, 1-amino-3-(trietoxisilil)-propano, 1-amino- 3-(trimetoxisilil)-propano. Uma opção adicional é que o próton reativo está presente em um composto hidroxila ou composto amina e que esses são conectados a um grupo funcional adicional diretamente ou através de um grupo alquila, cicloalquila ou arila opcional em um ou múltiplos grupos funcionais adicionais. Um exemplo é di-(3-trimetoxi-sililpropil)-amina. Também, compostos com dois ou mais prótons reativos podem ser usados, tal como, por exemplo, N-(3-trimetoxisililpropil)-1,2-diaminoetano.
O plastificante é um plastificante do grupo de alquilésteres de á- cido itálico, alquilésteres de ácido adípico, alquil éstere de ácido sebácico, alquil ésteres de ácido dodecanoico, poliésteres, ésteres de fosfato, poliéte- res, polieter-poliésteres, ésteres de ácido graxo, óleos naturais ou minerais normais ou modificados, óleos sulfonados, óleos etoxilados, óleos epoxida- dos, ácidos graxos, sulfonamidas, líquidos gordurosos, lecitina ou misturas dos mesmos. Um plastificante com alguma natureza hidrofílica é preferido, tal como tributoxi etilfosfato, dimetil éter de tetraetileno glicol ou mono-2- hexil-hexanoato de trietileno glicol de maneira que a policarbodi-imida junto com o plastificante pode ser dispersa facilmente em água ou sistemas aquosos.
Os materiais tensoativos são os agentes tensoativos iônicos ou não iônicos convencionais que são usados na indústria de revestimentos com a exceção dos tipos funcionais hidroxila ou amina. A reação da policarbodi-imida isocianato funcional com o composto que contém um grupo hidrofílico junto com um ou múltiplos grupos hidroxila ou amina pode ser catalisada por catalisadores convencionais usados na indústria de polímero.
A invenção refere-se ainda a uma mistura de revestimento com-preendendo a policarbodi-imida como agente de reticulação e um polímero disperso em água, polímero que contém funções de ácido carboxílico e que pode conter um solvente.
Exemplos desses polímeros são poliuretanas, polímeros ou co- polímeros de acrilato ou metacrilato, polivinilacetatos, látexes.
Ainda, a mistura de revestimento pode conter solventes orgânicos ou aditivos convencionais, tais como emulsificantes, corantes, pigmentos, agentes umectantes, agentes de nivelamento, silicones, cargas, plastifi- cantes, agentes de revestimento.
Finalmente, a invenção refere-se ao material curado que é obtido através da aplicação da mistura de revestimento a um substrato e evaporação da água e, se presente, do solvente.
Substratos adequados são, por exemplo: couro, couro artificial, plásticos tais como poliuretanas, poliacrilatos, polietileno, polipropileno, PVC ou poliéster, papel, papelão, têxtil, não tecido, tecido, espuma, madeira, vidro, metal, asfalto, pedra, concreto.
A presente invenção é ainda ilustrada pelos exemplos que seguem aos quais a invenção não é, no entanto, limitada. Desnecessário dizer que várias outras modalidades são possíveis, todas dentro do escopo de proteção.
Exemplos
Exemplos 1-26: A preparação de policarbodi-imidas multifuncionais
Sob uma atmosfera de nitrogênio, uma mistura de di-isocianato, octadecilisocianato (a seguir indicado como ODIC) e um isocianato com um grupo funcional adicional conforme indicado na Tabela 1 e 1-metilfosfoleno- 1-óxido foi aquecida para 140° C enquanto agitação e aquecimento foram continuados até que o teor de NCO foi obtido correspondendo à quantidade teórica desejada de funções carbodi-imida no polímero, conforme indicado na Tabela 1. O tempo de reação foi 4 a 8 horas. Então a mistura foi esfriada para 90-100° C. Compostos hidroxila funcionais foram adicionados conforme indicado na Tabela 1. 0,01% em peso de laureato dibutil estanho ou carboxi- lato de bismuto foi adicionado como catalisador e as misturas foram reagidas mais a 90-100° C até que o teor de NCO fosse diminuído de maneira que esse teor de NCO corresponda com reação longe dos compostos hidroxila funcionais. Compostos amina funcionais foram adicionados subsequentemente ou simultaneamente conforme indicado na Tabela 1. O término da reação foi checado através de análise de infravermelho. Plastificantes foram adicionados durante ou após as etapas de processo descritas acima, conforme indicado na Tabela 1. As amostras foram submetidas a um teste de estabilidade a 50° C. A cada 2 semanas a quantidade de carbodi-imida foi checada. Os produtos foram estáveis por pelo menos 8 semanas a 50° C.
Figure img0001
Exemplo 27: Exemplo comparativo: A preparação de uma policarbodi-imida multifuncional não usando um isocianato que contém um grupo funcional adicional.
Sob uma atmosfera de nitrogênio, uma mistura de di-isocianato, conforme indicado na Tabela 1, e 1-metilfosfoleno-1 -óxido foi aquecida para 140° C enquanto agitação e aquecimento foram continuados até que um teor de NCO foi obtido correspondendo à quantidade teórica desejada de funções carbodi-imida no polímero, conforme indicado na Tabela 1. O tempo de reação foi 4 a 8 horas. Então a mistura foi esfriada para 90-100° C. Um composto hidroxila funcional foi adicionado conforme indicado na Tabela 1. 0,01% em peso de laureate de dibutil estanho foi adicionado como catalisador e as misturas foram reagidas mais a 90-100° C até que o teor de NCO foi diminuído de maneira que este teor de NCO corresponda com reação longe dos compostos hidroxila funcionais. Subsequentemente, um composto amina funcional foi adicionado conforme indicado na Tabela 1. O término da reação foi checado através de análise de infravermelho.
Comparação da viscosidade do Exemplo 27 com as viscosidades dos Exemplos 1 a4e10a26 demonstra que as viscosidades dos E- xemplos 1 a4e10a26 são muito menores do que a viscosidade do Exemplo 27, enquanto a quantidade teórica de funções carbodi-imida no polímero é a mesma. Também as viscosidades dos Exemplos 5 e 7 são muito menores do que a viscosidade do Exemplo 27, enquanto a quantidade teórica de funções carbodi-imida no polímero é maior nos Exemplos 5 e 7 do que no Exemplo 27. Exemplo 28:
Testes dos produtos dos Exemplos 1, 12, 13, 15, 19, 23 e 24 como agente de reticulação em uma dispersão de poliuretana com o produto do Exemplo 27 como exemplo comparativo. 6% em peso dos produtos dos Exemplos 2, 12, 13, 15, 19, 23 e 24 foram misturados com RU-13-085 (uma dispersão de poliuretana de +Stahl Europe) ou com uma formulação de revestimento (uma mistura compreendendo várias dispersões de poliuretana da Stahl Europe). No caso do
Exemplo comparativo 27 primeiro uma diluição 1:1 em um solvente foi feita de maneira que a processabilidade é aperfeiçoada e subsequentemente 12% em peso desta diluição foram misturados com RU-13-085 ou uma formulação de revestimento. Cada dispersão foi, com uma espessura de 200 μm, aplicada sobre uma folha de vidro e a folha de vidro com a película aplicada nela foi seca por 1 dia em temperatura ambiente e subsequentemente por 1 hora a 80° C em um forno. Amostras da película seca foram submetidas a um teste de absorção de solvente com etanol ou MEK (metiletilcetona ou 2-butanona) como solvente. Neste teste pedaços de película seca e pesada são imersos em etanol ou MEK por 1 hora e então o aumento do peso da película é determinado.
O aumento de peso neste teste de absorção de solvente é uma medida para a reticulação onde um aumento menor de peso indica um grau maior de reticulação. Ainda, as propriedades mecânicas e os alongamentos das películas foram medidos com aparelho MTS Synergy 200. As propriedades mecânicas são uma medida para a reticulação onde um valor de estresse maior em uma certa tensão indica um grau maior de reticulação. Os resultados dos testes são apresentados na Tabela 2.
Os resultados mostram que a reticulação com o agente de reticulação dos Exemplos 2, 12, 13, 15, 19, 23 e 24 é de um grau comparável com o Exemplo comparativo 27, que é demonstrado pela tensão comparável na película que é obtida quando a película é esticada e pelo aumento de peso comparável quando as películas são imersas em etanol ou MEK.
Figure img0002
a) MPa é megapascal (106 Nm'2). As propriedades mecânicas foram medidas em um aparelho MTS Synergy 200. Os valores em M-100 e M-200 são tensões das películas quando elas são esticadas em respectiva-mente 100% e 200%. b) O alongamento é o alongamento máximo no momento que 5 a película rompe, medido em um aparelho MTS Synergy 200. c) Aumento em peso é o aumento de peso % da película como resultado de imersão em etanol. d) Aumento de peso é o aumento de peso % da película como resultado de imersão em MEK (metiletilcetona ou 2-Butanona). 10

Claims (14)

1. Processo para a preparação de policarbodiimidas multifun-cionais dispersáveis em água a serem usadas como agentes de reticulação, caracterizado pelo fato de que compreende: A. a reação de um mono- e/ou poli-isocianato a 80-180° C na presença de 0,05-5 por cento em peso de um catalisador de carbodi-imida, onde uma policarbodi-imida ou uma policarbodi-imida isocianato funcional é formada com um valor médio de 1-10 funções carbodi-imida; B. terminação e/ou extensão de cadeia da cadeia de policarbodi-imida isocianato funcional, durante ou após a formação da cadeia de policarbodi-imida através da adição de 0,05 a 1,0 equivalente, com relação às funções isocianato que não são consumidas na formação da cadeia de policarbodi-imida, de um composto contendo um grupo hidrofílico e uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila, junto com, antes de ou seguido por capeamento das funções isocianato restantes com um composto contendo uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila, onde o composto contendo uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila pode também conter um grupo funcional adicional, em que na etapa A 0,5 - 30 por cento em peso de um ou múltiplos mono- e/ou poli-isocianatos contendo um ou múltiplos grupos funcionais adicionais, dos quais o grupo isocianato contribui para a formação de carbodi- imida, estão presente, o dito grupo funcional adicional sendo um halogênio; alquenila; arilalceno; alquinila; arilalcina; alcadieno; aldeído; dialquilacetal; ditioacetal; cetona; aldeído insaturado; cetona ou éster carboxílico; nitrila; imina; alquilalcóxi silano; alcoxissilano; anidrido; anidrido misto; di-isocianato protegido com oxima; dicetona; cetoéster; tiocetoéster; cetotioéster; tiocetotioéster; ou uma mistura de um ou múltiplos de tais grupos reativos, e em que ainda pelo fato de que 0 a 10% de um solvente orgânico e/ou 0 a 30% de um plastificante e/ou de 0 a 30% de um componente tensoativo ativo são adicionados, durante, antes ou após a reação de formação de carbodi-imida e/ou a reação de capeamento e/ou a reação de extensão de cadeia.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito mono- e/ou poli-isocianato que contém um grupo funcional adicional contém um trimetoxissilano, dimetoximetilsilano ou um tri- etoxissilano como grupo funcional reativo adicional.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito mono- e/ou poli-isocianato que contém um grupo funcional adicional contém grupo funcional reativo contém como grupo funcional reativo adicional um anel de três, quatro, cinco, seis, sete ou oito membros que contém uma ou múltiplas funções nitrogênio e/ou oxigênio e/ou enxofre e/ou ceto e/ou ceto-enol.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a3, caracterizado pelo fato de que o dito mono- e/ou poli-isocianato que contém um grupo funcional adicional é (3-isocianato-propil)trimetoxissilano, (3-isocianatopropil)tri-etoxissilano ou (3-isocianatopropil)metildimetoxissilano.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação de policarbodi-imida não contém nenhum solvente.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação de policarbodi-imida não contém nenhum plastificante.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o plastificante é um éster de fosfato, polieterpoliéster ou um poliéter.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o composto que contém uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila junto com um ou múltiplos grupos funcionais reativos adicionais contém um grupo funcional reativo adicional que é um halogênio; alquenila; arilalceno; alquinila; arilalquinila; alcadieno; aldeído; dialquilacetal; ditioacetal; cetona; aldeído insaturado; cetona ou éster carboxílico; nitrila; imina, alquiloxi silano; alcoxissilano; anidrido; anidrido misto; di-isocianato protegido com oxima; dicetona; cetoéster; tiocetoéster; cetotioéster; tiocetotioéster; ou uma mistura de um ou múltiplos de tais grupos reativos.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o grupo funcional reativo adicional no composto que contém uma ou múltiplas funções amina e/ou hidroxila junto com um ou múltiplos grupos funcionais reativos adicionais é preferivelmente um grupo trimetoxissilano, um trietoxissilano, um epóxido; uma aziridina ou um oxazolidina.
10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poli-isocianato é dicicloexilmetano-4,4’-di-isocianato ou 3- isocianatometil-3,5,5-trimetil-cicloexilisocianato.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o composto contendo um grupo hidrofílico e uma ou mais funções amina e/ou hidroxila é um polietoxi mono- ou diol com um peso molecular entre 100 e 3000 Daltons, um polietóxi/polipropóxi mono- ou diol com um peso molecular entre 100 e 3000 Daltons e uma razão de etóxi/propóxi entre 100/0 e 25/75, uma polietóxi mono- ou diamina com um peso molecular entre 100 e 3000, uma polietóxi/polipropóxi mono- ou diamina com um peso molecular entre 100 e 3000 Daltons e uma razão de etóxi/propóxi entre 100/0 e 25/75, um diol ou diamina contendo uma cadeia polialcóxi pendente, um hidroxil- ou amino alquilsulfonato ou dialquilamino-alquil-álcool ou amina ou uma mistura dos mesmos.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que 0,05 a 0,30 equivalente, com relação aos poli- isocianatos, de um mono- ou poliol ou uma mono- ou poliamina é adicionado durante, antes ou após a formação da cadeia de policarbodi-imida, mono- ou poliol ou mono- ou poliamina que é um mono- ou poli-hidróxi alcano, um poliéter mono- ou poliol, um poliéster poliol, um policarbonato poliol, uma policaprolactama poliol, um mono- ou poliamino alcalino ou uma poliéter monoou poliamina.
13. Mistura de revestimento, caracterizada pelo fato de que compreende a policarbodi-imida como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12 como agente de reticulação e um polímero disperso em água, polímero que contém funções de ácido carboxílico.
14. Material curado, caracterizado pelo fato de que é obtido através da aplicação da mistura de revestimento como definida na reivindicação 13, a um substrato, e evaporação da água e, se presente, do solvente.
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