CZ49794A3 - Unsaturated polyurethanes and their use as dispersion agents for aklyd resins - Google Patents

Unsaturated polyurethanes and their use as dispersion agents for aklyd resins Download PDF

Info

Publication number
CZ49794A3
CZ49794A3 CZ94497A CZ49794A CZ49794A3 CZ 49794 A3 CZ49794 A3 CZ 49794A3 CZ 94497 A CZ94497 A CZ 94497A CZ 49794 A CZ49794 A CZ 49794A CZ 49794 A3 CZ49794 A3 CZ 49794A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
unsaturated
groups
component
unsaturated fatty
polyurethanes according
Prior art date
Application number
CZ94497A
Other languages
English (en)
Inventor
Karl-Hans Angelmayer
Gerd Walz
Joachim Zoeller
Original Assignee
Hoechst Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of CZ49794A3 publication Critical patent/CZ49794A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/2815Monohydroxy compounds
    • C08G18/282Alkanols, cycloalkanols or arylalkanols including terpenealcohols
    • C08G18/2825Alkanols, cycloalkanols or arylalkanols including terpenealcohols having at least 6 carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/2815Monohydroxy compounds
    • C08G18/283Compounds containing ether groups, e.g. oxyalkylated monohydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/2815Monohydroxy compounds
    • C08G18/284Compounds containing ester groups, e.g. oxyalkylated monocarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/285Nitrogen containing compounds
    • C08G18/2865Compounds having only one primary or secondary amino group; Ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4833Polyethers containing oxyethylene units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/67Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/671Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/672Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/08Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with resins or resin acids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31645Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31645Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31649Ester, halide or nitrile of addition polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Nenasycené polyurethany a jejich použití jako dispergačních činidel pro alkydové pryskyřice
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby vodných dispersí alkydových pryskyřic za použití dispergačních činidel, specielně vyrobených pro tento účel.
Dosavadní stav techniky
Vodou ředitelná pojivá pro laky získávají v posledních letech stále více na významu, avšak vzhledem k tomu, že paleta vodou ředitelných pojivových systémů dosud není ještě úplná, není dosud možná náhrada všech konvenčních nátěrových prostředků. Především na vzduchu schnoucí alkydové pryskyřice, které se obvykle používají ve formě roztoků v alifatických nebo aromatických rozpouštědlech, se v současné době nemohou ješte’plnóHč)cinotně nahradit. Filmy z vodných dispersí polymerů (například na basi polyvinylacetátu, polyolef inů nebo polyakrylátů) nedosahují ani v optickém dojmu (rozliv, lesk) ani ve svém ochranném účinku (oddolnost vůči vodě, oddolnost vůči počasí) ani přibližného standardu kvality jako dosavadní alkydové pryskyřice. Také ve vodě rozpustné alkydové pryskyřice pro na vzduchu schnoucí laky se dosud neprosadily. Toto je způsobeno zčásti tím, že z důvodu rozpustnosti ve vodě se musí snížit střední molekulová hmotnost pryskyřice. Z toho nutně vyplývá prodloužení schnutí. Kromě toho vyžadují tyto pryskyřice přes nižší molekulovou hmotnost relativně velká množství zčásti toxických pomocných látek pro rozpouštění (například glykolether) a organických aminů.
Naproti tomu byměly vodné disperse alkydových prysky- ;řic umožnit ideální řešení problému, neboť zde by se mohlo od organických rozpouštědel všeobecně úplně upustit a. vlast- ť nosti sušení by mohly odpovídat vlastnostem konvenčně __r.ozp.uš_těné__pryskyřice. neboť zde není potřebné ohraničení molekulové hmotnosti jako je tomu u ve vodě rozpustných pryskyřic. Přesto nedosáhly takovéto disperse alkydových pryskyřic dosud žádného velikého významu, neboť se dosud nepodařilo optimálně vyřešit problém stabilisace dispersí bez . =^=-ovlivnění =jiných^vlastností . —... ....... .... _____
Alkydové pryskyřice jsoupřevážně hydrofobní substance, které samy o sobě netvoří ve vodě stabilní disperse.
Proto se musejí přidávat emulgátory. Emulgátory jsou všeobecně substance s amfipatickou stavbou molekuly, to znamená, že sestávají z hydrofobních a hydrofilních částí molekuly.
V důsledku této stavby se tyto molekuly emulgátoru shromažďují v hraničnívrstvě voda/pryskyřice .—snižují-* povrchové — --- — napětí rozhraní a umožňují tím tvorbu nejjemnějších kapiček pryskyřice ve vodné fázi.
I
Dosud nej lepších výsledků se dosáhlo s neionogenními emulgátory, které vznikají kondensací ethylenoxidu na oktylfenol nebo nonylfenol, to znamená, že u nich hydrofobní část sestává z alkylfenolového zbytku a hydrofilní část z polyethylenglykoTového-řetězcei—Takovéto-systémy—jsou—popsány-----1_ v patentových spisech US 3-223~6583 ‘269 967_á 3 440'193 ~Ť ~~': v -patentovém spise DDR ; 88=833^a_v=.DE_2.7_54_091_ . Za pomoci._ __ _ takovýchto emulgátorú se získají při přidávaném množství 5 - 10 % disperse s použitelnou stabilitou. Nevýhoda spočívá v tom, že tyto emulgátory zůstávají nezměněné ve filmu a tím způsobují podstatné snížení oddolnosti vůči vodě. Možnost použití takovýchto dispersí je z tohoto důvodu tedy velmi omezená.
Jiná možnost výroby dispersí alkydových pryskyřic je popsána ve mnoha spisech, například v US patentových spisech
634 245 , 2 853 459 , 3 133 032 , 3 223 659 , 3 379 548 ,
437 615 , 3 437 618 , 3 442 835 , 3 457 206 a 3 639 315 , dále DE-OS 14 95 031 , DE 25 54 330 , nebo v GB patentových spisech 1 038 696 , 1 044 821 a 2 456 277. Podle uvedených spisů se polyethylenglykolové řetězce zabudovávají esterifikací nebo reesterífikací přímo do alkydové pryskyřice.
Jako výhoda oproti způsobu s cizím emulgátorem se udává t zlepšení oddolnosti filmů vůči vodě, která se odvozuje z ' Ví chemické vazby hydrofilních skupin na molekuly pryskyřice.
Skutečně se dosahují především na substrátech, které nepojímají žádnou vodu, jako jsou kovy nebo sklo, podstatně ť.
horší výsledky. ,ř
V německých patentových spisech DE 27 54 141 ,
27-54 092-a'24 40'946 'j's'ou popsanéálkýdové pryskyřice, které se stabilisují ve vodné fázi pomocí emulgátorů a obsahují polyethylenglykoly, mastné kyseliny a/nebo allylether. V EP 0 501 247 jsou popsány polyurethany, které se používají jako emulgátory a které obsahují nenasycené etheralkoholové komponenty. Tyto emulgátory se mohou svými dvojnými vazbami během oxidativního sušení zabudovávat do filmu.
Takto se mohou získat filmy, které mají zlepšenou oddolnost vůči vodě.
Hlavním problémem emulsí alkydových pryskyřic je vedle pomalého sušení špatná pigmentovatelnost, neboť podle výše uvedených postupů nelze získat lesklé vysoce pigmentované filmy.
Podstata vynálezu * ' - Úkolem předloženého vynálezu tedy-je vypracování ...... takových vodných lakových systémů, které by se oproti zná—mému—stavu—techniky, .vyznačovaly zlepšenými vlastnostmi ,_____ obzvláště se zřetelem na pigmentovátelnost, oddolnost vůči vodě a stabilitu při skladování.
Předmětem předloženého vynálezu jsou nenasycené poly“uřethany s podílem ~ 20- až -80-% hmotnostních ;po-lyethylengly-.... ... kolových jednotek, vyrobitelné reakcí
a) alespoň jednoho organického polyisokyanátu,
b) nenasyceného mastného alkoholu nebo jeho polyalkylenglykoletheru,nenasyceného mastného aminu nebo reakčního produktu z nenasycené mastné kyseliny á monoepoxidu,
c) sloučeniny, která obsahuje alespoň jednu ionickou skupinu nebo skupinu převeditelnou na ionickou strukturu, vedle 'dvou s isokyanátovými skupinami reaktivních skupin,
d) polyethylenglykolů s molekulovou hmotností 750 až 10000 a popřípadě
e) sloučeniny, která obsahuje tři až šest hydroxylových
---Trr-T—=~skupin~nebo_-aminoskupin, . ....... ...................... ...ý______ ~přičěmž' poměř-isokyanátových^skupin vě^sioučenihách='a)'==k====== == hydroxylovým skupinám a aminoskupinám v ostatních komponentách je 0,7:1 až 1,2:1.
Jako alkydové pryskyřice se používají na trhu obvyklé typy, a sice ve stavu, který je prostý rozpouštědel. Pro zvýšení stability při skladování se mohou alkydové pryskyřice modifikovat tak, aby měly pokud možno nepatrné číslo kyselosti. Tato modifikace se může provádět jednak během výroby alkydové pryskyřice esterifikaci dalšími alkoholy, jednak se mohou kyselé skupiny také dodatečně esterifikovat pomocí epoxidu. Jako epoxidové sloučeniny přicházejí v úvahu všechny monoepoxidy, které jsou například popsané v publikaci Epoxidverbindungen und Epoxidharze od A.M. Paquina, Springer Verlag, Berlin 1958, Kapitel IV, a Handbook of Epoxy Resins od Lee Neville, 1967, Chapter 2 . Obzvláště vhodné jsou epoxidované mastné kyseliny jakož i Cap důra E 10 (Shell AG)(glycidylester kyseliny versaticové).
ϊ
U polyurethanů podle předloženého vynálezu se jedná 1 o reakční produkty výše uvedených výchozích komponent a) až
e) , přičemž pro jeden mol komponenty a) přichází v úvahu 0,1 až 0,8 mol komponenty b) , 0,1 až 0,8 mol komponenty c) , 0,1 až 0,8 mol komponenty d) a 0 až 0,2 mol •komponenty”©·) r '
Komponenta a) sestává z alespoň jednoho organického polyisokyanátu. Vhodné polyisokyanáty jsou libovolné organické polyisokyanáty, o sobě známé z chemie polyurethanů, s alifaticky, cykloalifaticky a/nebo aromaticky vázanými isokyanátovými skupinami, které mají výhodně molekulovou hmotnost 168 až 1000 , obzvláště 168 až 300 . Vhodný je například 1,6-diisocyklohexan (HDI) , l-isokyanáto-3,3,5-trimethyl-5-isokyanátomethyl-cyklohexan (IPDI) , tetramethylenxylylendiisokyanát (TMXDI), 4,4’-diisokyanátodicyklohexylmethan, 4,4’-diisokyanátodifenylmethan, jejich těch6 nické směsi s 2,4-diisokyanátodifenylmethanem a popřípadě s vyššími homology těchto diisokyanátů, 2,4-diisokyanátotoluen a jeho technické směsi s 2,6-diisokyanátotoluenem. Diisokyanáťy příkladně uváděného typu jsou jako komponenta a) výhodné, avšak v zásadě jsou vhodné také výšefunkční polyisokyanáty, jako jsou například biuretem,. isokyanurátem nebo urethanem modifikované polyisokyanáty na basi výše
---uvedených-jednoduchých diisokyanátů._Tyto deriváty mají všeobecné molekulovou hmotnost až 1000 . Výroba takovýchto derivátů je například popsaná v US-PS 3 124 805 , US-PS 3 183 112 , US-PS 3 919 218 nebo US-PS 4 324 879 .
Sloučeniny komponenty b) obsahují 5 až 60 , výhodně 12 až 40 uhlíkových atomů, alespoň jednu hydroxylovou nebo aminovou skupinu a alespoň jednu dvojnou vazbu C = C . Jako příklady takovýchto alkoholů je možno uvést jednoduše nebo vícenásobně nenasycené mastné alkoholy, například oleylalkohol, linolalkohol nebo linolenalkohol. Mohou se také použít také oxethylované mastné alkoholy, které výhodně obsahují 1 až 20 , obzvláště““ T až I0ethylenoxidových-jed-----notek, jako je například Genapol^ 0-020 (Hoechst AG). Dále se mohou použít také analogické mastné aminy, jako je například Genamin^ . Jako komponenta b) jsou výhodné estery, které se získají reakcí jednoduše nebo vícenásobně nenasycené mastné kyseliny a mono-epoxidu, jako jsou například reakční produkty kyselin z lněného oleje, sojového oleje a podobně s mono-epoxidem, jako je Cadura nebo inymi mono - epoxid y; Mastné-alkohol-y—mast-né-k-yseliny-,--popřípadě mastné aminy, mají výhodně“ 8 až 20',' obzvláště klikových atomů. =
Jako komponenta c) , která obsahuje alespoň jednu
Ί ionickou skupinu nebo skupinu převoditelnou na ionickou skupinu, jsou výhodné bis-hydroxyalkankarboxylové kyseliny, jako je například kyselina dimethylolpropionová, mohou se ale také použít sloučeniny obsahující sulfonátové skupiny, jako je například kyselina sulfoisoftalová, (poly)glykolester kyseliny sulfoisoftalové, taurin nebo kyselina 4-aminobenzensulfonová, přičemž jsou možné také směsi dvou nebo několika těchto sloučenin.
U komponenty d) se jedná o lineární polyetherglykoly s molekulovou hmotností, zjištěnou jako střed, 750 až 10000, výhodně 1000 až 6000 , jejichž alkylenoxidové jednotky jsou alespoň z 80 % molových, výhodně až 100 % molových, ethylenoxidové jednotky. Výraz polyethylenglykoly
-Sl by měl tedy zahrnovat nejen pravé polyethylenglykoly, jeifj jichž alkylenoxidové jednotky jsou výhradně ethylenoxidové *„.
* jednotky, ale také polyalkylenglykoly, jejichž alkylenoxidové jednotky jsou převážně, to znamená alespoň z 80 % molových, ethylenoxidové jednotky. Takovéto směsné pólyalkylenglykoly vznikají například použitím směsí různých al- .g.
kylenoxidů, například ethylenoxidu a propylenoxidu v mnlárnímpoměrU así“~8 : 2 , pfi výrobě polyetherglykolů alkoxylácí vhodných dvojmocných startovacích molekul, jako je například voda, ethylenglykol nebo propylenglykol.
Jako komponenta e) , která obsahuje 3 až 6 hydroxylových a/nebo aminových skupin, se použije například trimethylolpropan, trimethylolethan, glycerol, dimethylolpropan, pentaerythritol, dipentaerythritol nebo diethanolamin, mohou se však použít také polyfunkční aminy, jako je například triethylentetramin.
Výroba hydrofilních polyurethanů, používaných podle předloženého vynálezu jako emulgátory, reakcí uvedených výchozích komponent, může probíhat v substanci nebo v rozpouštědlech inertních vůči isokyanátovým skupinám, jako je například aceton, methylethylketon, ethylacetát, butylacetát, tolue nebo směsi takovýchto rozpouštědel, přičemž se výhodně zachovávaj í reakční-teploty.. 2.0 až 200 °C . obzvláště 50 až 150 °C . Při tom se mohou komponenty b) až d)
--pč-i-vádě.t_k_reakci s komponentou a) současně nebo také postupně.
V praxi se může například postupovat tak, že se předloží komponenty b) až d) a v uvedeném teplotním rozmezí se
-nechá j í~reagovat :s „isokyanátem, .dokun nepoklesne jobsah NCO pod 0,1 % hmotnostních.
V zásadě se mohou poměry množství výchozích komponent volit tak, aby byl zaručen poměrekvivalentů NCO/OH
0,7 : 1 až 1,2 : 1 .
Reakce tvorby urethanů se mohou katalysovat o sobě známými způsoby, například oktoátem- cínatým.dibutylcíndí-----laurátem nebo terciárními aminy. Rovněž tak se mohou polyurethany chránit před předčasnou a nežádoucí polymerací přídavkem vhodných inhibitorů a antioxidantů v množství vždy 0,001 až 0,3 % hmotnostních, vztaženo na celkovou směs.
Tímto způsobem získané polyurethany, mající hydrofilní, nenasycené skupiny, mají molekulovou hmotnost Μη , št ano venóů—j ák o~č íseiný-st ře d—a—zj-i-š-těnou-metodou_gelov-é--permeační chr omat o graf i e za použití polystyrénů jako stari“''~ = dar du,=1000 - až =20000výb o dně, 200.0.==l 5 000_, o b sah olefinických dvojných vazeb (počítáno jako -C=C- , molekulová hmotnost = 24) minimálně 0,3 % hmotnostních, výhodně 1,0 až 6,0 % hmotnostních a obsah přes polyethylenglykol zabudovaných ethylenoxidových jednotek -CH2-CH2-O- 20 až % hmotnostních, výhodně 30 až 85 % hmotnostních.
Hydrofilní polyurethany představují cenné dispergační prostředky pro o sobě známé, hydrofobní, ve vodě nedispergovatelné alkydové pryskyřice. Tyto umělé pryskyřice mají všeobecně molekulovou hmotnost Μη , zjištěnou metodou gelové permeační chromatografie za použití polystyrenu jako standardu, 500 až 10000 , výhodně 500 až 5000 .
Pro výrobu takovýchto dispersí alkydových pryskyřic se nejprve smísí tato alkydová pryskyřice s výše popsaným polyurethanem, popřípadě za přítomnosti výše popsaného inertního rozpouštědla. Do této směsi se předloží všeobecně 50 až 95 .
hmotnostních dílů, výhodně 70 až 93 hmotnostních dílů, hydrofobní alkydové pryskyřice ve směsi s 5 až 50 hmotnostními díly, výhodně 7 až 30 hmotnostními díly hydrofilní ho polyurethanu. Je však důležité volit typ a hmotnostní j, poměry jednotlivých komponent tak, aby celkový obsah této směsi na ethylenoxidové jednotky, pocházející z komponenty, dj~ č řrríl- max inrálně 20%~funoťnostních, výhodně Ϊ7 % ~~ hmotnostních.
Pro výrobu vodných dispersí alkydových pryskyřic se Směsi dispergují ve vodě, což se může provést jednoduchým vmícháním vody do předložené směsi umělé pryskyřice pomocí běžného dissolveru nebo jiného vhodného míchacího orgánu, nebo také vlitím směsi do vody za silného míchání. Popřípadě se může nejprve dát část vody k výše popsané směsi a potom se tato směs za míchání vlije do zbylého množství vody. Pryskyřice se může dispergovat také inversně. Těmito způsoby se získají stabilní emulse olej ve vodě.
Tyto vodné disperse, získané uvedeným způsobem, jsou cenné komponenty pro potahové prostředky. Mohou se používat samotné nebo v kombinaci s pomocnými prostředky a přísadami, známými z lakařské technologie, jako jsou například' plnidla, pigmenty, rozpouštědla, prostředky pro zlepšení rozlivu a podobně pro výrobu -povlaků na libovolných substrátech.
—-Jako—vhodné-subs-trá-tv ie možno uvést papír, karton, kůži, dřevo, plasty, kompoziční materiály, rouna, folie, textilie, keramické materiály, minerální materiály, sklo, kovy, potahované kovy, umělou kůži a fotografické materiály, jako je například papír, opatřený fotografickou vrstNanášení těchto potahóvácičh materiálů se-může provádět známými způsoby, jako je například stříkání, nanášení stěrkou, válcování, natírání, máčení nebo polévání. Po odpaření vody, jakož i popřípadě spolupoužitého inertního rozpouštědla se může provést zesítění povlaku pomocí kovových solí sikativních kyselin a popřípadě (hydro)-peroxidů nebo jiných sikativ pří teplotách v rozmezí teploty-míst-----nosti až. 250 °C .
Příklady provedení vynálezu
Výroba emulgátorů
P ř í k l ^/d ΕΓ
5 =g=mastných-kyselin = ze^Iněného^oleie.a_51 g_CaduraR E 10 se při teplotě 120 °C přivede k reakci (katalysátor : chromoktoát) , dokud se nedosáhne čísla kyselosti < 1 (surovina III) .
g kyseliny dimethylolpropionové se při teplotě asi 80 °C rozpustí ve 400 g polyethylenglykolu 2000. K tomuto roztoku se přidá 157 g Solvesso 100 a surovina III. Po zahřátí na teplotu 80 °C se potom přikape 171 g tetramethylxylendiisokyanátu tak, aby teplota nepřestoupila 85 °C (asi 30 minut). Když se přikapalo veškeré množství TMXDI, tak se reakční směs míchá ještě po dobu jedné hodiny při této teplotě a potom se reakční teplota zvýší na 95 °C . Uvedená teplota udržuje tak dlouho, dokud obsah isokyanátu neklesne na <0,1%.
Uvedeným způsobem se získá žlutavá važká pryskyřice.
Příklad E2
54,7 g mastných kyselin ze lněného oleje a 50,8 g CaduraR E 10 se pří teplotě 120 °C přivede k reakci (katalysátor : chromoktoát) , dokud se nedosáhne čísla kyselosti < 1 (surovina III) .
40,2 g kyseliny dimethylolpropionové se při teplotě asi 80 °C rozpustí ve 400 g polyethylenglykolu 2000. K tomuto roztoku se přidá 157 g Solvesso 100 a surovina III. Po zahřátí na teplotu 70 °C se potom přikape 105,6 g toluylendiisokyanátu tak, aby teplota nepřestoupila 75 °C (asi 30 minut). Když se přikapalo veškeré množství TDI, uvedená teplota se udržuje tak dlouho, dokud obsah isokyanátu neklesne na <0,1%.
Uvedeným způsobem se získá žlutavá vazká pryskyřice.
P ř í k 1 a d E3
158 g mastných kyselin ze lněného oleje se esterifikuje_ 25,7 g pentaerythrítolu za použití dibutylcínoxidu jako katalysátoru při teplotě až 260 °C , až se dosáhne čísla kyselosti < 5 . Po ochlazení se přidá 400 g polyethylenglykolu 20.00 ,185 g Solvesso 100 a 40,2 g kyseliny dimethylolpropionové a reakční směs se zahřeje na teplotu.. 7'0~°C~—Pótom^přikape—lO5T6-g-toluylendi-i-sok-yanátu-tak-,_— aby teplota nepřestoupila 75 °C . Když se přikapalo veškeré množství TDI, uvedená teplota se udržuje tak dlouho, dokud obsah NCO neklesne na < 0,1 % .
. -iJK=^-u^ď'eným’^fišóbem'“šéži'ská:--hňěaavá“ vazká pryskyřice.P ř i k 1 ad E4 g Genapolu 0-020 (nenasycený diethylenglykolether mastného alkoholu) se zahřeje se 400 g polyethylenglykolu 2000 a 20,1 g kyseliny dimethylolpropionové na teplotu 70 °C a reakční směs se míchá po dobu 15 minut. Potom se přidá 160 g Solvesso a přikape se 52,2 g toíuendiisokyanátu tak, aby teplota nepřestoupila 75 °C . Reakční směs se potom ponechá tak dlouho při teplotě 70 °C , dokud se nedosáhne obsahu NCO <0,1 .
Uvedeným způsobem se získá vazká pryskyřice.
Příklad E5
54,7 g mastných kyselin ze lněného oleje a 50,8 g Čadura E10™se^necháŮ;eagováť=při=tepi'otě^=120 =°C~(kata- = lysátor : chromoktoát) , dokud se nedosáhne čísla kyselosti < 1 (surovina III) . 100 g polyethylenglykolu 500 se ne13 chá reagovat se 29,6 g dimethylesteru kyseliny sulfoisoftalové za pomoci propyltitanátu a octanu zinečnatého jako katalysátoru pří teplotě až 240 °C , dokud se nedosáhne hydroxylového čísla < 95 . Potom se přidá 400 g polyethy-. lenglykolu 2000 , 174 g Solvesso 100 a surovina III. Po zahřátí na teplotu 70 °C se potom přikape 69,7 g toluylendiisokyanátu tak, aby teplota nepřestoupila 75 °C (asi 30 minut). Když se příkapalo veškeré množství TDI, uvedená teplota se udržuje tak dlouho, dokud.obsah isokyanátů neklesne na < 0,1 % .
Uvedeným způsobem se získá žlutavá vazká pryskyřice.
Výroba disperse
Příklad Dl
Ke 200 g na trhu běžné alkydové pryskyřice (AR 680 100%) se přidá 55 g emulgátoru El a při teplotě 70 °C se míchá po dobu asi 30 minut, dokud není směs homogenní. Po přídavku 3 ml čpavkové vody (25%) se velmi pomalu a za silného míchání přikape 345 g deionisované vody, zahřáté na teplotu 70 °C (asi 3 hodiny).
Uvedeným způsobem se získá mléčná strukturně viskosní disperse.
Příklad D2
Ke 200 g na trhu běžné alkydové pryskyřice (SAS 560 100%) , která se pomocí Cadura E 10 upravila na číslo kyselosti < 1 , se přidá 55 g emulgátoru E2 a při teplotě 70 °C se míchá po dobu asi 30 minut, dokud není směs homo14 genní. Po přídavku 3 ml.čpavkové vody (25%) se velmi pomalu a za silného míchání přikape 345 g deíonisované vody, zahřáté na teplotu 70 (asi 3 hodiny) .
Uvedeným způsobem se získá mléčná strukturně viskosní disperse. ...........
---Všechny—uvedťiné_emulgátory se zpracují podle výše popsaných příkladů na disperse.
Popsané emulse jsou velmi stabilní při skladování a velmi dobře pigmentovátelné.

Claims (7)

  1. i 1 1. Nenasycené polyurethany s podílem 20 až 80 % hmot1 nostních polyethylenglykolových jednotek, vyróbitelné reakcí
    a) alespoň jednoho organického polyisokyanátu,
    b) nenasyceného mastného alkoholu nebo jeho polyalkylenglykoletheru,nenasyceného mastného aminu nebo reakčního produktu z nenasycené mastné kyseliny a monoepoxidu,
    c) sloučeniny, která obsahuje alespoň jednu ionickou skupinu nebo skupinu převeditelnou na ionickou strukturu, vedle dvou s isokyanátovými skupinami reaktivních skupin,
    d) polyethylenglykolů s molekulovou hmotností 750 až 10000 a popřípadě
    e) sloučeniny, která obsahuje tři až šest hydroxýlových skupin nebo aminoskupin,
    I přičemž poměr isokyanátových skupin ve sloučeninách a) k hydroxylovým skupinám a aminoskupinám v ostatních komponentách je 0,7:1 až 1,
  2. 2:1.
    * 2. Nenasycené polyurethany podle nároku 1 , ř* h vyznačující se tím, že komponenta b) je vícenásobně nenasycená.
  3. 3. Nenasycené polyurethany podle nároku 1 , vyznačující se tím, že komponenta b) je oxethylovaný mastný alkohol s 8 až 20 uhlíkovými atomy s 1 až 20 ethylenoxidovými jednotkami.
  4. 4. Nenasycené polyurethany podle nároku 1 , vyznačující se tim, že komponenta b) je <reakční produkt z nenasycené mastné kyseliny a monoepoxidu.
  5. 5---NenaÍgjycfíné-pnlyurethany__podle nároku 1 ,__ vyznačující se tím, že komponenta c) je bishydroxyalkankarboxylová kyselina.
  6. 6. Použití nenasycených polyurethanů podle nároku 1 jako dispeřgáčriích-cinrdel pro-výrobu-.vodných, dispersí ;hydrofob-._L nich alkydových pryskyřic.
  7. 7. Vodné disperse hydrofobních alkydových pryskyřic, obsahující nenasycené polyurethany podle nároku 1 .
CZ94497A 1993-03-05 1994-03-04 Unsaturated polyurethanes and their use as dispersion agents for aklyd resins CZ49794A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4306946A DE4306946A1 (de) 1993-03-05 1993-03-05 Ungesättigte Polyurethane und deren Verwendung als Dispergiermittel für Alkydharze

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ49794A3 true CZ49794A3 (en) 1994-09-14

Family

ID=6482037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ94497A CZ49794A3 (en) 1993-03-05 1994-03-04 Unsaturated polyurethanes and their use as dispersion agents for aklyd resins

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5466772A (cs)
EP (1) EP0613914A1 (cs)
JP (1) JPH072972A (cs)
KR (1) KR940021609A (cs)
AU (1) AU668272B2 (cs)
BR (1) BR9400831A (cs)
CA (1) CA2115818A1 (cs)
CZ (1) CZ49794A3 (cs)
DE (1) DE4306946A1 (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416336A1 (de) * 1994-05-09 1995-11-16 Hoechst Ag Hydrophile Polyurethan-Polyharnstoffe und deren Verwendung als Dispergiermittel für Kunstharze
DE19515918A1 (de) * 1995-05-02 1996-11-07 Hoechst Ag Wasserverdünnbare Zweikomponenten-Überzugsmasse auf Basis fremdemulgierter Alkydharze, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US6548588B1 (en) 1998-06-11 2003-04-15 Avecia Inc. Aqueous resin dispersions
EP1129147B1 (en) * 1998-11-06 2003-04-09 Avecia Inc. Aqueous resin dispersions
EP1471123A1 (de) 2003-04-21 2004-10-27 Surface Specialties Austria GmbH Alkydharz-Emulsion für Decklacke
DE10334753A1 (de) * 2003-07-30 2005-03-10 Constr Res & Tech Gmbh Selbstvernetzende hochmolekulare Polyurethan-Dispersion
CN101880358B (zh) * 2003-08-13 2013-05-22 威士伯采购公司 水分散性聚氨酯-乙烯基单体聚合物组合物
US7888425B2 (en) * 2004-07-16 2011-02-15 Reichhold, Inc. Low volatile organic compound stable solvent-based polyurethane compositions for coatings
JP5054692B2 (ja) * 2005-08-23 2012-10-24 アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ 分散性ポリウレタン樹脂
WO2009148902A1 (en) * 2008-06-03 2009-12-10 Dow Global Technologies Inc. A composite dispersion, method of producing the same, and articles made therefrom
CA2815268A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Basf Se Polyurethane thickeners
EP2655527A1 (de) 2010-12-20 2013-10-30 ALLNEX AUSTRIA GmbH Verfahren zur härtung von oberflächenbeschichtungsmitteln

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2011636A1 (de) * 1970-03-12 1971-09-23 Henkel & Cie GmbH, 4000 Düsseldorf Feuchtigkeitshärtende Polyurethanlacke
GB1520940A (en) * 1977-06-16 1978-08-09 Ciba Geigy Ag Production of low molecular weight urethane polymer dispersions
US4116902A (en) * 1977-10-05 1978-09-26 International Minerals & Chemical Corp. Polyurethane-modified alkyd resin
US4499233A (en) * 1983-05-03 1985-02-12 Nl Industries, Inc. Water dispersible, modified polyurethane and a thickened aqueous composition containing it

Also Published As

Publication number Publication date
AU668272B2 (en) 1996-04-26
EP0613914A1 (de) 1994-09-07
KR940021609A (ko) 1994-10-19
BR9400831A (pt) 1994-11-22
DE4306946A1 (de) 1994-09-08
AU5754494A (en) 1994-09-08
US5466772A (en) 1995-11-14
CA2115818A1 (en) 1994-09-06
JPH072972A (ja) 1995-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100774084B1 (ko) 수계 가교 결합제 조성물 및 상기 결합제 조성물을 포함하는 코팅, 라커 또는 밀봉 조성물
EP0354261B1 (en) Novel non-ionic polyurethane resins having polyether back-bones in water-dilutable basecoats
JP3169476B2 (ja) 水希釈しうるポリエステルポリオールおよび被覆組成物におけるその使用
CZ49794A3 (en) Unsaturated polyurethanes and their use as dispersion agents for aklyd resins
JPH09241348A (ja) 1−メチル−2,4−及び/又は−2,6−ジイソシアナトシクロヘキサンをベースとする水性ポリウレタン分散液及びガラス繊維サイズ用結合剤としてのその使用
JPH09241348A5 (cs)
US20060183848A1 (en) Self-crosslinking high-molecular polyurethane dispersion
CA2035513A1 (en) Air-drying polyurethane resins, their preparation and use
CZ118595A3 (en) Hydrophilic polyurethane-polyureas and their use as dispersing agents for synthetic resins
US6423771B1 (en) Aqueous coating composition
CZ20004859A3 (cs) Vodné prostředky pro vytváření povlaků, způsob jejich výroby a jejich použití
AU668273B2 (en) Unsaturated polyurethanes, and the use thereof as reactive emulsifiers
US5066732A (en) Novel non-ionic polyurethane resins having polyether backbones in water-dilutable basecoats
US4590254A (en) Non-aqueous poly(urethane-urea)
US6617393B2 (en) Aqueous binder mixture
US5693736A (en) Reactive emulsifiers based on unsaturated polyurethanes
CA2175531A1 (en) Polyurethane-polyureas and their use as emulsifiers
JPH05148339A (ja) 親水性のオレフイン性不飽和ポリウレタンおよびその反応性乳化剤としての使用
EP4294878B1 (en) Coating composition comprising a pigment paste comprising an organic pigment and an aryl-modified branched reaction product
US4946910A (en) Novel non-ionic polyurethane resins having polyether backbones in water-dilutable basecoats
EP0738305B1 (en) Radiation-curable aqueous urethane (meth)acrylate dispersions based on isocyanates, (meth)acrylate monomers and an internal emulsifier
MXPA96001619A (en) Polyurethane-hidroxifuncional polyuries and its usocomo dispersan
NO180686B (no) Pigmentpasta
NO307259B1 (no) Multibelagt metall- eller plastsubstrat