WO2025172516A1 - Compositions for treating surfaces - Google Patents
Compositions for treating surfacesInfo
- Publication number
- WO2025172516A1 WO2025172516A1 PCT/EP2025/054002 EP2025054002W WO2025172516A1 WO 2025172516 A1 WO2025172516 A1 WO 2025172516A1 EP 2025054002 W EP2025054002 W EP 2025054002W WO 2025172516 A1 WO2025172516 A1 WO 2025172516A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- preparation
- mol
- component
- isocyanate
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
- C08G18/78—Nitrogen
- C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/791—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
- C08G18/792—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/02—Processes; Apparatus
- B27K3/15—Impregnating involving polymerisation including use of polymer-containing impregnating agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
- C04B41/48—Macromolecular compounds
- C04B41/488—Other macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
- C04B41/4884—Polyurethanes; Polyisocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/60—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
- C04B41/61—Coating or impregnation
- C04B41/62—Coating or impregnation with organic materials
- C04B41/63—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/82—Coating or impregnation with organic materials
- C04B41/83—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
- C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
- C08G18/622—Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
- C08G18/6225—Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
- C08G18/6229—Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
- C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
- C08G18/622—Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
- C08G18/6237—Polymers of esters containing glycidyl groups of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids; reaction products thereof
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/71—Monoisocyanates or monoisothiocyanates
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/73—Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
- C08G18/7621—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring being toluene diisocyanate including isomer mixtures
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8003—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
- C08G18/8006—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32
- C08G18/8009—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32 with compounds of C08G18/3203
- C08G18/8022—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32 with compounds of C08G18/3203 with polyols having at least three hydroxy groups
- C08G18/8029—Masked aromatic polyisocyanates
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8003—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
- C08G18/8006—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32
- C08G18/8038—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32 with compounds of C08G18/3225
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8003—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
- C08G18/8006—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32
- C08G18/8041—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32 with compounds of C08G18/3271
-
- 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
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8003—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
- C08G18/8051—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/36
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/263—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/285—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acid amides or imides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/356—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of other unsaturated compounds containing nitrogen, sulfur, silicon or phosphorus atoms
- D06M15/3562—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of other unsaturated compounds containing nitrogen, sulfur, silicon or phosphorus atoms containing nitrogen
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
- D21H17/57—Polyureas; Polyurethanes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/24—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H19/30—Polyamides; Polyimides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
- D06M2200/10—Repellency against liquids
- D06M2200/11—Oleophobic properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
- D06M2200/10—Repellency against liquids
- D06M2200/12—Hydrophobic properties
Definitions
- Aqueous or solvent-based preparations containing silicone oils, paraffins, fatty acid salts, fatty acid-modified melamine resins, fluorocarbon polymers, and other additives are typically used to impregnate, hydrophobize, and oleophobize surfaces. Surfaces treated in this way are protected against dirt, rain, splash water, and moisture. The surfaces can be porous or non-porous.
- fluorine-free preparations can only achieve hydrophobic, but not oleophobic, effects.
- Aqueous emulsions of paraffins, metal soaps, and silicic acid salts of polyvalent metals are used to make porous surfaces such as textiles, wood, or building materials more resistant to dirt, rain, or splash water.
- Such preparations are also used to treat paper to improve its hydrophobic properties.
- organopolysiloxane-containing water repellents is undesirable in the automotive textile sector. This is due to the fact that organopolysiloxanes severely impair the paintability of surfaces and can lead to undesirable surface defects.
- DE 10 211 549 discloses preparations consisting of a synthetic or natural wax component, a highly branched polyurethane, and optionally a blocked polyisocyanate.
- the waxes can be, for example, beeswax, carnauba wax, polyethylene wax, or Fischer-Tropsch wax.
- WO 2010/115496 describes fluorine-free dispersions consisting of an acrylate copolymer and a paraffin.
- Long-chain C12-C22 alkyl (meth)acrylates, styrene or methylstyrene, vinyl(idene) chloride, and optionally 2-chloro-3-hydroxypropyl (meth)acrylate and/or glycidyl (meth)acrylate are used to construct the copolymer.
- WO 2016/000830 describes fluorine-free preparations consisting of a polyacrylate, a wax, and optionally a blocked isocyanate and/or an organopolysiloxane and/or a melamine resin.
- the polyacrylates are based on long-chain C9-C4o-alkyl (meth)acrylates, a Ci-Cs-alkyl (methacrylate) and a glycidyl or hydroxy-functional monomer.
- mixtures of a paraffin wax emulsion and a polymer emulsion are used to hydrophobize nonwovens and textiles.
- the polymer is composed of vinyl esters of branched C5-C12 carboxylic acids, C2-C12 alkyl (meth)acrylates, and other unsaturated comonomers.
- JP 2000248140 describes preparations based on polyacrylates and paraffin waxes which are used to make paper hydrophobic.
- Functional textiles are designed to prevent rain and wind from penetrating from the outside, while at the same time allowing sweat to escape from the inside to the outside in the form of water vapor.
- functional textiles have a 2- or 3-layer structure.
- 2-layer laminates are produced using prefabricated membranes, predominantly by bonding them to a corresponding outer fabric.
- the adhesive is usually applied in dots to cover as little surface area as possible.
- laminates can also be produced using reverse coating.
- a release paper is coated with a solvent-based polyurethane.
- the textile is then immediately brought into contact with the still-dry polymer film. After drying and condensing, the release paper is removed, producing the finished laminate.
- the polymer film is first dried on the release paper and then bonded to the textile with a second coat of adhesive.
- Direct coatings with solvent-based polyurethanes represent another possibility for producing breathable functional textiles.
- hydrophobic agents contain low-molecular-weight wax compounds with a low melt viscosity, such as paraffins, these can significantly impair breathability, particularly in laminates. This is due to the fact that many waxes migrate into the membrane in their molten state. Since temperatures of up to 180°C occur during laminate production, e.g., during bonding, coating, or finishing, migration is to be expected. However, migration can also occur later in use during washing and drying at temperatures >70°C.
- organopolysiloxanes are used as hydrophobic components. Since organopolysiloxanes often have a strong release effect, adhesion problems can arise with the technologies described above.
- the object could be achieved by providing a preparation which comprises at least one reaction product (S) (component (1)), at least one copolymer (C) (component (2)), optionally at least one (blocked) polyisocyanate (component (3)) and at least one solvent (component (4), preferably at least one anhydrous organic solvent).
- S reaction product
- C copolymer
- solvent component (4), preferably at least one anhydrous organic solvent
- a first aspect of the present invention is therefore a preparation (Z) comprising
- R 3 is -XYZ, -Z or -YZ, with the proviso that in the case of -YZ in the radical R 2 n is replaced by n”,
- R 6 is a C 12 -C 40 hydrocarbon radical
- the preparation (Z) according to the invention is preferably anhydrous and preferably free of fluorine compounds. In one embodiment, the preparation (Z) according to the invention is anhydrous.
- the compound (AI) is preferably obtained by reacting polyhydric alcohols (a1) with carboxylic acids (b1) or with alkyl isocyanates (b2).
- Preferred examples of polyhydric alcohols (a1) are glycerol, polyglycerol, Trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,4-butanetriol, pentaerythritol or sugar and sugar derivatives, such as glucose, sorbitol, sorbitan, preferably glycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,4-butanetriol and/or pentaerythritol, more preferably glycerol.
- the compound (A11) is preferably obtained by reacting alkanolamine (a2) and/or alkylamine (a3) with carboxylic acid (b1) and/or alkyl isocyanate (b2).
- Preferred alkanolamines (a2) are 2-amino-2,3-propanediol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, ethanolpropanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine, aminoethylethanolamine, aminopropylethanolamine, alkyltris(hydroxyethyl)propylenediamine, and alkyldihydroxyethylamine with preferably 12-24 carbon atoms in the alkyl radical, as well as their ethoxylation products.
- Particularly preferred are diethanolamine, diis
- alkylamines (a3) are bis(aminoethyl)amine, bis(aminopropyl)amine and their polymeric homologues, aminoethylaminopropylamine, bis(aminopropyl)ethylenediamine, tris(aminoethyl)amine, tris(aminopropyl)amine, trisaminononane, aminopropylstearylamine, and aminopropylbisstearylamine.
- the carboxylic acids (b1) used to prepare compound (A) can be saturated, unsaturated, unbranched, or branched and preferably have 10-32 carbon atoms, more preferably 12-24 carbon atoms. Preference is given to unbranched, saturated carboxylic acids having preferably 10-32 carbon atoms, more preferably 12-24 carbon atoms, such as capric, undecanoic, lauric, myristic, palmitic, stearic, arachidic, and behenic acid. Lauric, palmitic, stearic, and behenic acid are particularly preferred.
- polyalkoxy monoalkyl ethers it is also possible to derivatize partial amounts of the isocyanate groups with polyalkoxy monoalkyl ethers to form urethanes using appropriate catalyst systems in order to improve the solubility of component (1) in organic solvents.
- Polyethylene glycol monomethyl ethers with preferably 4-20 ethylene oxide units, optionally with additional 2-6 propylene oxide units, can be used.
- Catalysts that can be used are systems known to the person skilled in the art based on tertiary amines and/or organotin compounds, such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, or diacetate.
- Preferred derivatives are hexamethylene diisocyanate trimers, diphenylmethane diisocyanate trimers, urethanes from 2,4-tolylene diisocyanate with free NCO groups, and di-, tri- or polyisocyanate (IC) modified with polyalkoxymonoalkyl ether, in particular di-, tri- or polyisocyanate modified with polyethylene oxide monoalkyl ether.
- IC di-, tri- or polyisocyanate
- tertiary alkanolamines can be used as additives to improve the cationic charge of the reaction products (S) and thus the solubility without compromising the overall properties.
- Dimethylaminoethanol is particularly suitable for this purpose.
- the molar ratio of the free NCO groups in the isocyanate (IC) to the isocyanate-reactive groups of the blocking agent is preferably in a stoichiometric excess, e.g. >1:1 to 2:1, more preferably up to 3:1.
- Suitable inert organic solvents (LM) are preferably anhydrous esters, such as, for example, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate or amyl acetate.
- Component (2) is at least one copolymer (C) which contains at least one building block of the formula includes, where where where
- R 7 is a linear or branched aliphatic Ci-Cs hydrocarbon radical
- Preferred hydrocarbon radicals R 6 are selected from unbranched or branched dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, heneicosyl, docosyl, tricosyl, tetracosyl, pentacosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl, and triacosyl radicals.
- Alkyl carbamate (meth)acrylates are also obtainable by reacting 3-isocyanatoethyl (meth)acrylate with corresponding fatty alcohols or fatty amines.
- the starting material for the synthesis of alkyl carbamate monomers is particularly preferably 2-hydroxyethyl methacrylate or 2-hydroxyethyl acrylate, which is reacted with the alkyl isocyanate.
- the synthesis can be carried out either in bulk or in solvent at temperatures between 40-90 °C.
- component (2) comprises 5-65 mol%, preferably 10-55 mol%, more preferably 16-49 mol%, of the building block M(2).
- component (2) comprises 0.1-8 mol%, preferably 0.5-5 mol%, more preferably 1-4 mol% of the building block M(3). In a preferred embodiment, the component (2) comprises the building block M(1), the building block M(2) and the building block M(3).
- component (2) does not comprise any building blocks formed by polymerization of styrene, methylstyrene, vinylidene chloride and/or vinyl chloride.
- the polymerization is then usually initiated under inert gas at a temperature of 40-90 °C with stirring with a radical initiator such as azo compounds, e.g. azobisisobutyronitrile, azobisvaleronitrile, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, and 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride, hydroperoxides, e.g. cumene hydroperoxide and tert-butyl hydroperoxide, dialkyl peroxide such as di-tert-butyl peroxide and dicumene peroxide, peroxyesters, e.g.
- a radical initiator such as azo compounds, e.g. azobisisobutyronitrile, azobisvaleronitrile, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, and 2,2'-azobis[2-(2-
- tert-butyl perbenzoate diacyl peroxides, e.g. benzoyl peroxide and lauroyl peroxide, inorganic peroxides, e.g. ammonium persulfate and potassium persulfate or a combination thereof.
- Chain regulators such as alkylthiols can also be used to control the chain length of the copolymers.
- the solids content of the polymer suspension after polymerization is between 20-60 wt.%, preferably 15-40 wt.%, based on the total mass.
- component (2) (i.e. the pure copolymer) makes up 10-90 wt.%, preferably 20-80 wt.%, more preferably 30-70 wt.% or 0.1-90 wt.%, 1-50 wt.%, 5-30 wt.%, 1-30 wt.%, of which most preferably 1-30 wt.%, based on the total preparation (Z).
- component (3) is optional.
- the above-described unblocked or at least partially blocked di-, tri-, or polyisocyanates (IC) are preferably used as component (3).
- Compounds of component (3) are also referred to as boosters and impart water-repellent properties.
- IC isocyanate
- crosslinking occurs between the functional groups present on most substrates (e.g., -OH, -COOH, or -NH2 groups) and the unreacted functional groups of component (1) (e.g., -OH, -COOH, or -NH2 groups), which can significantly improve resistance to washing processes and increase abrasion resistance.
- Component (3) can be used in both unblocked and at least partially blocked forms.
- premature reaction of the free NCO groups with the reactive active hydrogen atoms of the application medium must be minimized or avoided. This means that the unblocked or partially blocked polyisocyanates have only a limited pot life in these application media.
- component (3) is to be applied from application media to fabrics that carry active hydrogen atoms, complete protection of the reactive NCO groups by blocking with suitable Blocking agents are necessary.
- the preferred blocked isocyanate (IC) is described above. To achieve complete blocking, a slight stoichiometric excess of blocking agent is typically used.
- component (3) Preferably, 0-50 wt.%, preferably 1-35 wt.%, more preferably 5-35 wt.%, more preferably 5-25 wt.%, even more preferably 5-15 wt.% of component (3) is used, based on the total preparation.
- Component (3) can be used directly from solvent-containing, anhydrous media without formulation aids.
- glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, alcohols, in particular alcohols having 2, 3, 4, 5 or 6 carbon atoms such as 1-propanol, 2-propanol, ethanol, butanol, 2-methyl-2-propanol, 3-methyl-1-butanol and 2-hexyl-1-decanol and saturated hydrocarbons, such as saturated C5-10 hydrocarbons, preferably saturated C6-8 hydrocarbons or most preferably saturated C6-2o hydrocarbons, in particular gasoline having 5 to 10 carbon atoms, more preferably gasoline having 6 to 8 carbon atoms
- the dipole moment of solvents can be determined using methods known to those skilled in the art and is usually known from the literature.
- the reaction product (CDI) can be obtained by the following steps a) providing at least one di-, tri- or polyisocyanate (IC), b) carbodiimidizing (IC) with a catalyst at temperatures of 25-150 °C, preferably 40-100 °C, and c) reacting the products present after step b) with at least one organic compound (O) which contains at least one isocyanate-reactive group, wherein the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups is set to a ratio of 1:1.
- IC di-, tri- or polyisocyanate
- IC carbodiimidizing
- O organic compound which contains at least one isocyanate-reactive group
- R 10 is a saturated or unsaturated hydrocarbon radical having 12-40 carbon atoms, which may optionally contain at least one group selected from -CO-O-, -CO-, -CO-NH- and -O- and is optionally substituted with at least one polyalkylene oxide, cationic, anionic and/or amphoteric group.
- the cationic group can be selected from an ammonium group.
- the anionic group can be selected from a carboxylate, sulfonate, and/or phosphate group.
- the amphoteric group is preferably selected from a betaine and/or sulfobetaine.
- the monoalcohol is selected from cetyl alcohol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, glycerol distearate, glycerol dibehenate, pentaerythritol tristearate, sorbitan tristearate, triethanolamine distearate, and mixtures thereof.
- Stearylamine, distearylamine, reaction products of diethanolamine with fatty acids, and mixtures thereof are preferably used as the monoamine.
- Suitable diamines include, for example, dimer fatty acid diamines.
- Suitable diols include, for example, dimer fatty acid diols.
- Carbodiimidization is typically carried out at temperatures of 25-150 °C, preferably 40-100 °C, more preferably 50-80 °C.
- the catalyst is preferably used at 0.1-1 mol%, based on the isocyanate groups present during the carbodiimidization.
- the content of the reaction product (CDI) is preferably 0-50 wt.%, preferably 1-50 wt.%, more preferably 5-35 wt.%, even more preferably 5-15 wt.%, based on the total preparation.
- the reaction product (CDI) can optionally be dissolved or dispersed in at least one organic solvent as described above.
- the reaction product (CDI) can be added separately or incorporated into the preparation together with components (1), (2) and/or optionally (3) and/or optionally (4).
- reaction product can be used directly from solvent-containing anhydrous media without formulation aids.
- the preparation (Z) according to the invention is preferably in the form of a solution (at 20°C).
- the solids content of the preparation (Z) (components (1) + (2) + optionally (3)) is preferably 0.1-99.9 wt. %, preferably 1-75 wt. %, based on the total preparation.
- a further object of the invention is the use of the preparation according to the invention as an impregnating or hydrophobizing agent on porous and non-porous surfaces, in particular on flat structures or fibers, such as building materials, in particular wood, wood materials, fiberboards (HDF, MDF), Wood fiber products, paper, cardboard, plywood, chipboard, particleboard, fiberboard and masonite as well as glass, metal, plastic, textile substrates, leather and mineral fabrics, or linear textiles such as yarns, threads or ropes.
- building materials in particular wood, wood materials, fiberboards (HDF, MDF), Wood fiber products, paper, cardboard, plywood, chipboard, particleboard, fiberboard and masonite as well as glass, metal, plastic, textile substrates, leather and mineral fabrics, or linear textiles such as yarns, threads or ropes.
- Fibers within the meaning of the present invention include natural fibers as well as synthetic fibers. Natural fibers are preferably cotton, wool, or silk. Synthetic fibers are synthetically produced from natural or synthetic polymers and are preferably made of polyester, polyolefin, preferably polyethylene or polypropylene, more preferably polypropylene, polyamide, polyaramid, such as Kevlar® and Nomex®, polyacrylonitrile, elastane, or regenerated fibers such as viscose, lyocell, modal, or cupro.
- Natural fibers are preferably cotton, wool, or silk.
- Synthetic fibers are synthetically produced from natural or synthetic polymers and are preferably made of polyester, polyolefin, preferably polyethylene or polypropylene, more preferably polypropylene, polyamide, polyaramid, such as Kevlar® and Nomex®, polyacrylonitrile, elastane, or regenerated fibers such as viscose, lyocell, modal, or cu
- the modified substrates were tested under standard conditions (20 °C, 65% relative humidity) 24 hours after conditioning. Coating quantities and heat treatment conditions are listed in Tables 3a and 3b.
- the water repellency of the textile fabrics was tested both by spray testing according to AATCC Standard Test Method 22 and by the much more differentiated “Bundesmann test” according to DIN 53 888.
- the test according to AATCC Standard Test Method 22 is carried out by spraying distilled water under controlled conditions onto the textile substrate to be tested and then visually comparing the wetting pattern to Images of an assessment standard listed in the test method.
- the numerical values given refer to the appearance of the surface after spraying the water and have the following meaning:
- LM suitable solvent
- Polyester film 125 g/m 2
- the preparations 1-8 (Z) according to the invention were used for the impregnation and hydrophobization of wood and wood-based material surfaces, such as solid wood, chipboard or MDF boards, in order to protect them from moisture, To protect against mold growth, mechanical abrasion and other environmental influences.
- a swelling test was conducted on hydrophobicized particle boards. A defined amount of water was applied to each surface treated with preparations 1 to 8 (see Figure 3). After a contact time of 24 hours (swelling time), the swelling behavior of the boards was tested (see Figure 4).
- the blank (untreated particleboard) showed pronounced swelling behavior with significant water absorption and visible deformation.
- the preparations Z-1 to Z-8
- only the surfaces treated with Z-1 and Z-4 showed minimal swelling behavior.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Description
Zubereitungen zur Behandlung von Oberflächen Preparations for the treatment of surfaces
Beschreibung Description
Die Erfindung betrifft Zubereitungen umfassend ein Polyurethan und/oder Polyharnstoff und ein Copolymer sowie deren Verwendung als wasserfreies Mittel zur Behandlung von Oberflächen. The invention relates to preparations comprising a polyurethane and/or polyurea and a copolymer and to their use as an anhydrous agent for treating surfaces.
Zur Imprägnierung, Hydrophobierung sowie Oleophobierung von Oberflächen werden üblicherweise wässrige oder Lösungsmittel-haltige Zubereitungen mit Silikonölen, Paraffinen, Fettsäuresalzen, fettsäuremodifizierten Melaminharzen, Fluorcarbonpolymeren und anderen Additiven verwendet. Die so ausgerüsteten Oberflächen sind gegenüber Schmutz, Regen, Spritzwasser oder Feuchtigkeit geschützt. Dabei können die Oberflächen porös oder nicht-porös sein. Aqueous or solvent-based preparations containing silicone oils, paraffins, fatty acid salts, fatty acid-modified melamine resins, fluorocarbon polymers, and other additives are typically used to impregnate, hydrophobize, and oleophobize surfaces. Surfaces treated in this way are protected against dirt, rain, splash water, and moisture. The surfaces can be porous or non-porous.
Während Zubereitungen auf Basis von Paraffinen, Fettsäuresalzen, Fettsäure- modifizierten Melaminharzen und Siliconen lediglich einen wasserabweisenden (hydrophobierenden) Effekt bewirken, führen Zubereitungen auf Basis von Fluorcarbonpolymeren zusätzlich zu einem Schmutz- und Öl-abweisenden (oleophobierenden) Effekt. While preparations based on paraffins, fatty acid salts, fatty acid-modified melamine resins and silicones only have a water-repellent (hydrophobic) effect, preparations based on fluorocarbon polymers also have a dirt- and oil-repellent (oleophobic) effect.
In der öffentlichen Diskussion werden jedoch mittlerweile perfluorierte organische Verbindungen im Allgemeinen aufgrund ihrer Persistenz negativ wahrgenommen, so dass zunehmend nach alternativen fluorfreien Produkten mit vergleichbarem Eigenschaftsprofil gesucht wird. However, in public debate, perfluorinated organic compounds are generally perceived negatively due to their persistence, so that there is an increasing search for alternative fluorine-free products with a comparable property profile.
Derzeit lassen sich mit fluorfreien Zubereitungen nur hydrophobe jedoch keine oleophoben Effekte erzielen. Wässrige Emulsionen aus Paraffinen, Metallseifen sowie Kieselsäuresalzen polyvalenter Metalle werden eingesetzt, um poröse Oberflächen wie Textilien, Holz oder Baustoffe unempfindlicher gegenüber Schmutz, Regen oder Spritzwasser zu machen. Derartige Zubereitungen werden auch zur Behandlung von Papier eingesetzt, um die hydrophoben Eigenschaften zu verbessern. Currently, fluorine-free preparations can only achieve hydrophobic, but not oleophobic, effects. Aqueous emulsions of paraffins, metal soaps, and silicic acid salts of polyvalent metals are used to make porous surfaces such as textiles, wood, or building materials more resistant to dirt, rain, or splash water. Such preparations are also used to treat paper to improve its hydrophobic properties.
Neben einer guten Anfangshydrophobie ist auch die Beständigkeit der applizierten Zubereitung gegenüber Be- oder Abnutzung ein wichtiger Punkt. In addition to good initial hydrophobicity, the resistance of the applied preparation to wear and tear is also an important point.
Fluorfreie Hydrophobierungsmittel auf Basis von hochverzweigten Polyurethanen und Organopolysiloxanen sind in WO 2008/135208 beschrieben. Fluorine-free hydrophobic agents based on highly branched polyurethanes and organopolysiloxanes are described in WO 2008/135208.
In DE 10 2013 209 170 werden Zubereitungen auf Basis von Silikonpolymeren und Wachsen bzw. Fettsäureestern zum Erzielen wasserabweisender Effekte auf textilen Materialien eingesetzt. In DE 10 2013 209 170, preparations based on silicone polymers and waxes or fatty acid esters are used to achieve water-repellent effects on textile materials.
Im Bereich Automobil-Textilien ist der Einsatz von Organopolysiloxan-haltigen Hydrophobierungsmittel jedoch unerwünscht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Organopolysiloxane die Lackierbarkeit von Oberflächen stark stören und zu unerwünschten Oberflächendefekten führen können. However, the use of organopolysiloxane-containing water repellents is undesirable in the automotive textile sector. This is due to the fact that organopolysiloxanes severely impair the paintability of surfaces and can lead to undesirable surface defects.
Aus DE 10 211 549 sind Zubereitungen bekannt, die aus einer synthetischen oder natürlichen Wachskomponente, einem hochverzweigten Polyurethan und gegebenenfalls einem blockierten Polyisocyanat bestehen. Bei den Wachsen kann es sich z.B. um Bienen-, Carnauba- Polyethylen- oder Fischer-Tropsch-Wachs handeln. DE 10 211 549 discloses preparations consisting of a synthetic or natural wax component, a highly branched polyurethane, and optionally a blocked polyisocyanate. The waxes can be, for example, beeswax, carnauba wax, polyethylene wax, or Fischer-Tropsch wax.
In WO 2010/115496 werden fluorfreie Dispersionen beschrieben, die aus einem Acrylat-Copolymer und einem Paraffin bestehen. Für den Aufbau des Copolymers werden langkettige Ci2-C22-Alkyl(meth)acrylate, Styrol bzw. Methylstyrol, Vinyl(iden)chlorid und gegebenenfalls 2-Chlor-3-Hydroxypropyl(methacrylat) und/oder Glycidyl(meth)acrylat eingesetzt. WO 2010/115496 describes fluorine-free dispersions consisting of an acrylate copolymer and a paraffin. Long-chain C12-C22 alkyl (meth)acrylates, styrene or methylstyrene, vinyl(idene) chloride, and optionally 2-chloro-3-hydroxypropyl (meth)acrylate and/or glycidyl (meth)acrylate are used to construct the copolymer.
WO 2016/000830 beschreibt fluorfreie Zubereitungen, die aus einem Polyacrylat, einem Wachs und optional einem blockierten Isocyanat und/oder einem Organopolysiloxan und/oder einem Melaminharz bestehen. Die Polyacrylate basieren auf langkettigen C9-C4o-Alkyl(meth)acrylaten, einem Ci-Cs- Alkyl(methacrylat) und einem Glycidyl- bzw. hydroxyfunktionellen Monomer. WO 2016/000830 describes fluorine-free preparations consisting of a polyacrylate, a wax, and optionally a blocked isocyanate and/or an organopolysiloxane and/or a melamine resin. The polyacrylates are based on long-chain C9-C4o-alkyl (meth)acrylates, a Ci-Cs-alkyl (methacrylate) and a glycidyl or hydroxy-functional monomer.
In EP 1 424 433 werden Mischungen aus einer Paraffinwachsemulsion und einer Polymeremulsion zum Hydrophobieren von Vliesen und Textilien eingesetzt. Das Polymer wird dabei aus Vinylestern von verzweigten Cs-C -Carbonsäuren, C2-C12- Alkyl(meth)acrylaten und anderen ungesättigten Comonomeren aufgebaut. In EP 1 424 433, mixtures of a paraffin wax emulsion and a polymer emulsion are used to hydrophobize nonwovens and textiles. The polymer is composed of vinyl esters of branched C5-C12 carboxylic acids, C2-C12 alkyl (meth)acrylates, and other unsaturated comonomers.
JP 2000248140 beschreibt Zubereitungen auf Basis von Polyacrylaten und Paraffinwachsen, die zur Hydrophobierung von Papier eingesetzt werden. JP 2000248140 describes preparations based on polyacrylates and paraffin waxes which are used to make paper hydrophobic.
In den letzten Jahren haben schnell trocknende, hydrophobierende sowie atmungsaktive Oberflächenbehandlungen nicht nur von Textilien, sondern auch von Werkstoffoberflächen, z.B. am Bau, enorm an Bedeutung gewonnen. Die Ausrüstung von Stein-, Beton- und Holzoberflächen soll deren Haltbarkeit und/oder Optik verbessern. Auch in letzteren Anwendungsgebieten gilt es aus gesundheitlichen und Umweltschutzgründen verstärkt fluorfreie Zubereitungen zu verwenden. In recent years, fast-drying, hydrophobic, and breathable surface treatments have gained enormous importance not only for textiles but also for material surfaces, for example, in construction. The treatment of stone, concrete, and wood surfaces is intended to improve their durability and/or appearance. In the latter application areas, too, fluorine-free preparations should be increasingly used for health and environmental reasons.
Funktionstextilien sind z. B. so konzipiert, dass Regen und Wind von außen nicht eindringen können, gleichzeitig aber Schweiß in Form von Wasserdampf von innen nach außen entweichen kann. In den meisten Fällen besitzen die Funktionstextilien einen 2- bzw. 3-lagigen Aufbau. 2-lagige Laminate werden mit bereits vorgefertigten Membranen überwiegend über eine Verklebung mit einem entsprechenden Oberstoff hergestellt. Meistens wird der Kleber punktförmig appliziert, um möglichst wenig Oberfläche zu belegen. Alternativ können Laminate auch über eine Umkehrbeschichtung hergestellt werden. Dazu wird ein Releasepapier mit einem lösungsmittelhaltigen Polyurethan beschichtet. Das Textil wird dann sogleich mit dem noch nicht getrockneten Polymerfilm in Kontakt gebracht. Nach dem Trocknen und Kondensieren wird das Releasepapier abgelöst und man erhält das fertige Laminat. Häufig wird der Polymerfilm auch erst auf dem Releasepapier getrocknet und über einen zweiten Klebestrich mit dem Textil verbunden. Direktbeschichtungen mit lösungsmittelhaltigen Polyurethanen stellen eine weitere Möglichkeit dar, atmungsaktive Funktionstextilien herzustellen. Functional textiles, for example, are designed to prevent rain and wind from penetrating from the outside, while at the same time allowing sweat to escape from the inside to the outside in the form of water vapor. In most cases, functional textiles have a 2- or 3-layer structure. 2-layer laminates are produced using prefabricated membranes, predominantly by bonding them to a corresponding outer fabric. The adhesive is usually applied in dots to cover as little surface area as possible. Alternatively, laminates can also be produced using reverse coating. For this purpose, a release paper is coated with a solvent-based polyurethane. The textile is then immediately brought into contact with the still-dry polymer film. After drying and condensing, the release paper is removed, producing the finished laminate. Frequently, the polymer film is first dried on the release paper and then bonded to the textile with a second coat of adhesive. Direct coatings with solvent-based polyurethanes represent another possibility for producing breathable functional textiles.
Enthalten Hydrophobierungsmittel niedermolekulare Wachsverbindungen mit einer geringen Schmelzviskosität, wie z.B. Paraffine, können diese insbesondere bei Laminaten die Atmungsaktivität deutlich verschlechtern. Dies ist darauf zurückzuführen, dass viele Wachse im geschmolzenen Zustand in die Membran migrieren. Da bei der Herstellung des Laminats, z.B. beim Verkleben, Beschichten oder Ausrüsten Temperaturen bis zu 180° C auftreten, ist eine Migration zu erwarten. Aber auch später im Gebrauch kann eine Migration beim Waschen und Trocknen bei Temperaturen >70° C erfolgen. If hydrophobic agents contain low-molecular-weight wax compounds with a low melt viscosity, such as paraffins, these can significantly impair breathability, particularly in laminates. This is due to the fact that many waxes migrate into the membrane in their molten state. Since temperatures of up to 180°C occur during laminate production, e.g., during bonding, coating, or finishing, migration is to be expected. However, migration can also occur later in use during washing and drying at temperatures >70°C.
In DE 33 329 97 A1 , WO 2008/135208 und DE 10 2013 209 170 werden Organopolysiloxane als hydrophobierende Komponenten eingesetzt. Da Organopolysiloxane oftmals eine starke Trennwirkung haben, kann es bei den oben beschriebenen Technologien zu Haftungsproblemen kommen. In DE 33 329 97 A1, WO 2008/135208, and DE 10 2013 209 170, organopolysiloxanes are used as hydrophobic components. Since organopolysiloxanes often have a strong release effect, adhesion problems can arise with the technologies described above.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fluorfreie Zubereitung bereitzustellen, die bei Aufbringen auf ein Substrat, eine optimale Imprägnierung und/oder Hydrophobierung bewirkt, gleichzeitig aber eine Weiterverarbeitung des beschichteten Substrats, wie z.B. nachträgliches Verkleben und Aufbringen von Lack- und Farbschichten, zulässt und bei Funktionstextilien die Membranfunktion nicht beeinflusst. It is therefore the object of the present invention to provide a fluorine-free preparation which, when applied to a substrate, brings about optimal impregnation and/or hydrophobization, but at the same time allows further processing of the coated substrate, such as subsequent bonding and application of varnish and paint layers, and does not affect the membrane function in functional textiles.
Überraschenderweise konnte die Aufgabe durch die Bereitstellung einer Zubereitung gelöst werden, welche mindestens ein Umsetzungsprodukt (S) (Komponente (1 )), mindestens ein Copolymer (C) (Komponente (2)), gegebenenfalls mindestens ein (blockiertes) Polyisocyanat (Komponente (3)) und mindestens ein Lösungsmittel (Komponente (4), bevorzugt mindestens ein wasserfreies organisches Lösungsmittel, umfasst. Surprisingly, the object could be achieved by providing a preparation which comprises at least one reaction product (S) (component (1)), at least one copolymer (C) (component (2)), optionally at least one (blocked) polyisocyanate (component (3)) and at least one solvent (component (4), preferably at least one anhydrous organic solvent).
Die Zubereitungen zeichnen sich durch überlegene Imprägnierungs- und Hydrophobierungseigenschaften bei geringen Einsatzmengen aus, ohne eine nachträgliche Weiterverarbeitung, wie z.B. Verklebung und Beschichtung des Substrats negativ zu beeinflussen. Die Weiterverarbeitung umfasst insbesondere einen Lack- und Farbauftrag, der schon nach kurzer Zeit, d.h. innerhalb von Sekunden, erfolgen kann. Bei maschineller Bearbeitung von Holzwerkstoffen oder Metallen können dadurch hohe Durchlaufgeschwindigkeiten erzielt werden. The preparations are characterized by superior impregnation and hydrophobic properties at low application rates, without This can negatively impact subsequent processing, such as bonding and coating the substrate. This processing particularly includes the application of varnish and paint, which can be completed very quickly, i.e., within seconds. This allows for high throughput speeds to be achieved during mechanical processing of wood materials or metals.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist daher eine Zubereitung (Z) umfassend A first aspect of the present invention is therefore a preparation (Z) comprising
(1 ) mindestens ein Umsetzungsprodukt (S), erhältlich durch Umsetzen mindestens einer Verbindung (A) der Formel und/oder wobei R1 -X-Y-Z oder -Z, bevorzugt -X-Y-Z ist, mit (1 ) at least one reaction product (S) obtainable by reacting at least one compound (A) of the formula and/or where R 1 is -XYZ or -Z, preferably -XYZ, with
X = — (CH2)n‘‘— , X = — (CH 2 )n''— ,
— O-C— — O-C-NH— ii ii — O-C— — O-C-NH— ii ii
Y = O oder O Y = O or O
Z = -(CH2)m-CH3 , R2 Z = -(CH 2 )m-CH 3 , R2
— (CH2)n - (OCH2CH2)n. — (OCH2CH)n... -OH CH. ist, — (CH 2 ) n - (OCH 2 CH 2 ) n . — (OCH 2 CH) n ... -OH CH. is,
R3 -X-Y-Z, -Z oder -Y-Z ist, mit der Maßgabe, dass im Falle der Bedeutung -Y-Z im Rest R2 n durch n” ersetzt ist, R 3 is -XYZ, -Z or -YZ, with the proviso that in the case of -YZ in the radical R 2 n is replaced by n”,
R4 -X-Y-Z oder -(CH2)n H ist, R 4 is -XYZ or -(CH 2 ) n H,
B1 -V-W-Z oder -Z, bevorzugt -V-W-Z ist mit B 1 -VWZ or -Z, preferably -VWZ is with
Q = -(CH2)n”- ist und n, n’, n”, n’” und m jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl ist, mit n = 0-2, n’ = 0-4, n” = 1 -4, n’” = 0-4 und m = 8-30, bevorzugt 10-26, stärker bevorzugt 10-22, mit mindestens einem nicht blockierten oder zumindest teilweise blockierten Di-, Tri- oder Polyisocyanat (IC), wobei der Anteil an freien Isocyanat (NCO)-Gruppen im Polyisocyanat (IC) zwischen 1 ,8 und 10 pro Mol liegt, Q = -(CH 2 ) n” - and n, n', n", n'" and m are each independently an integer, with n = 0-2, n' = 0-4, n" = 1 -4, n'" = 0-4 and m = 8-30, preferably 10-26, more preferably 10-22, with at least one unblocked or at least partially blocked di-, tri- or polyisocyanate (IC), wherein the proportion of free isocyanate (NCO) groups in the polyisocyanate (IC) is between 1.8 and 10 per mole,
(2) mindestens ein Copolymer (C) umfassend mindestens einen Baustein der(2) at least one copolymer (C) comprising at least one building block of
Formel (M(1 )) wobei M(2)) und/oder formula (M(1 )) where M(2)) and/or
(M(3)) wobei (M(3)) where
R5 -H oder -CH3 ist, R 5 is -H or -CH 3 ,
R6 ein C12-C40-Kohlenwasserstoffrest ist, R 6 is a C 12 -C 40 hydrocarbon radical,
R7 ein linearer oder verzweigter aliphatischer C1-C8- Kohlenwasserstoffrest ist, U = -0- oder -NH- ist, oder -CH2-(CH2)P-OH ist, und k und p jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl ist mit k = 1-5 und p = 0-10. (3) gegebenenfalls mindestens ein nicht blockiertes oder zumindest teilweise blockiertes Di-, Tri- oder Polyisocyanat (IC) und R 7 is a linear or branched aliphatic C 1 -C 8 hydrocarbon radical, U = -O- or -NH-, or -CH 2 -(CH 2 ) P -OH, and k and p are each independently an integer with k = 1-5 and p = 0-10. (3) optionally at least one unblocked or at least partially blocked di-, tri- or polyisocyanate (IC) and
(4) mindestens ein organisches Lösungsmittel. (4) at least one organic solvent.
Sämtliche Prozentangaben der erfindungsgemäßen Zubereitungen beziehen sich auf die Gesamtzubereitung und sind Gewichtsprozente, sofern nicht anders angegeben. All percentages of the preparations according to the invention refer to the total preparation and are percentages by weight, unless otherwise stated.
Die erfindungsgemäße Zubereitung (Z) ist bevorzugt wasserfrei und bevorzugt frei von Fluorverbindungen. In einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Zubereitung (Z) wasserfrei. The preparation (Z) according to the invention is preferably anhydrous and preferably free of fluorine compounds. In one embodiment, the preparation (Z) according to the invention is anhydrous.
Die Komponente (1 ) ist bevorzugt ein hydrophobes Umsetzungsprodukt (S). Der Ausdruck „hydrophob“ im Sinne der vorliegenden Erfindung definiert Verbindungen, die sich typischerweise bei 20 °C in Wasser im Wesentlichen nicht lösen. Gesättigte Lösungen der „hydrophoben“ Verbindungen im Sinne der vorliegenden Erfindung enthalten bevorzugt bis zu 1 g gelöste Verbindung pro Liter Wasser (20 °C), stärker bevorzugt bis zu 0,5 g/l, noch stärker bevorzugt bis zu 0,2 g/l. Component (1) is preferably a hydrophobic reaction product (S). The term "hydrophobic" within the meaning of the present invention defines compounds that are typically essentially insoluble in water at 20°C. Saturated solutions of the "hydrophobic" compounds within the meaning of the present invention preferably contain up to 1 g of dissolved compound per liter of water (20°C), more preferably up to 0.5 g/l, even more preferably up to 0.2 g/l.
Das Umsetzungsprodukt (S) ist erhältlich durch Umsetzen mindestens einer Verbindung (A) mit mindestens einem nicht blockierten oder zumindest teilweise blockierten Di-, Tri- oder Polyisocyanat (IC), bevorzugt in mindestens einem wasserfreien Lösungsmittel (LM). The reaction product (S) is obtainable by reacting at least one compound (A) with at least one unblocked or at least partially blocked di-, tri- or polyisocyanate (IC), preferably in at least one anhydrous solvent (LM).
“Wasserfrei” oder "im Wesentlichen wasserfrei" bedeutet, dass die betreffende Komponente, insbesondere die Gesamtzubereitung (Z), weniger als 10 Gew.-%, insbesondere 0.001 - 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew.-% Wasser aufweist. “Anhydrous” or “essentially anhydrous” means that the component in question, in particular the total preparation (Z), contains less than 10% by weight, in particular 0.001 - 5% by weight, preferably less than 2% by weight of water.
Die Verbindung (AI) wird bevorzugt durch Umsetzung von mehrwertigen Alkoholen (a1 ) mit Carbonsäuren (b1 ) oder mit Alkylisocyanaten (b2) erhalten. Bevorzugte Beispiele für mehrwertige Alkohole (a1 ) sind Glycerin, Polyglycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentaerythrit oder Zucker sowie Zuckerderivate, wie z.B. Glucose, Sorbitol, Sorbitan, bevorzugt Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol und/oder Pentaerythrit, stärker bevorzugt Glycerin. The compound (AI) is preferably obtained by reacting polyhydric alcohols (a1) with carboxylic acids (b1) or with alkyl isocyanates (b2). Preferred examples of polyhydric alcohols (a1) are glycerol, polyglycerol, Trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,4-butanetriol, pentaerythritol or sugar and sugar derivatives, such as glucose, sorbitol, sorbitan, preferably glycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,4-butanetriol and/or pentaerythritol, more preferably glycerol.
Die Verbindung (All) wird bevorzugt erhalten durch die Umsetzung von Alkanolamin (a2) und/oder Alkylamin (a3) mit Carbonsäure (b1 ) und/oder Alkyl isocyanat (b2). Bevorzugte Alkanolamine (a2) sind 2-Amino-2,3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-1 ,3- propandiol, Diethanolamin, Dipropanolamin, Diisopropanolamin, Ethanolpropanolamin, Triethanolamin, Triisopropanolamin, N,N,N’,N’-Tetrakis(2- hydroxypropyl)ethylendiamin, Aminoethylethanolamin, Aminopropylethanolamin, Alkyltris(hydroxyethyl)propylendiamin, und Alkyldihydroxyethylamin mit bevorzugt 12-24 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, sowie deren Ethoxylierungsprodukte. Besonders bevorzugt sind Diethanolamin, Diisopropanolamin, Triethanolamin, Triisopropanolamin, Aminoethylethanolamin und Aminopropylethanolamin, stärker bevorzugt Triethanolamin. The compound (A11) is preferably obtained by reacting alkanolamine (a2) and/or alkylamine (a3) with carboxylic acid (b1) and/or alkyl isocyanate (b2). Preferred alkanolamines (a2) are 2-amino-2,3-propanediol, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, ethanolpropanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine, aminoethylethanolamine, aminopropylethanolamine, alkyltris(hydroxyethyl)propylenediamine, and alkyldihydroxyethylamine with preferably 12-24 carbon atoms in the alkyl radical, as well as their ethoxylation products. Particularly preferred are diethanolamine, diisopropanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, aminoethylethanolamine and aminopropylethanolamine, more preferably triethanolamine.
Beispiele für Alkylamine (a3) sind Bis(aminoethyl)amin, Bis(aminopropyl)amin und deren polymere Homologe, Aminoethylminopropylamin, Bis(aminopropyl)ethylen- diamin, Tris(amino-ethyl)amin, Tris(aminopropyl)amin, Trisaminononan, Aminopropylstearylamin und Aminopropylbisstearylamin. Dabei sind Bis(aminoethyl)amin, Bis(aminopropyl)amin, Aminoethylaminopropylamin, Bis(aminopropyl)ethylendiamin und Aminopropylstearylamin bevorzugt, insbesondere Bis(aminoethyl)amin. Examples of alkylamines (a3) are bis(aminoethyl)amine, bis(aminopropyl)amine and their polymeric homologues, aminoethylaminopropylamine, bis(aminopropyl)ethylenediamine, tris(aminoethyl)amine, tris(aminopropyl)amine, trisaminononane, aminopropylstearylamine, and aminopropylbisstearylamine. Bis(aminoethyl)amine, bis(aminopropyl)amine, aminoethylaminopropylamine, bis(aminopropyl)ethylenediamine, and aminopropylstearylamine are preferred, especially bis(aminoethyl)amine.
Die zur Herstellung der Verbindung (A) verwendeten Carbonsäuren (b1 ) können gesättigt, ungesättigt, unverzweigt oder verzweigt sein und bevorzugt 10-32 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 12-24 Kohlenstoffatome aufweisen. Bevorzugt werden unverzweigte, gesättigte Carbonsäuren mit bevorzugt 10-32 Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt 12-24 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Caprin-, Undecan-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin- und Behensäure, verwendet. Dabei sind Laurin-, Palmitin-, Stearin- und Behensäure besonders bevorzugt. Die zur Herstellung der Verbindung (A) der Formel (AI) und (All) verwendeten Alkylisocyanate (b2) sind bevorzugt unverzweigt, wobei der Alkylrest bevorzugt 9- 31 , insbesondere 1 1 -23 Kohlenstoffatome aufweist. Ein besonders bevorzugtes Alkylisocyanat ist Stearylisocyanat. The carboxylic acids (b1) used to prepare compound (A) can be saturated, unsaturated, unbranched, or branched and preferably have 10-32 carbon atoms, more preferably 12-24 carbon atoms. Preference is given to unbranched, saturated carboxylic acids having preferably 10-32 carbon atoms, more preferably 12-24 carbon atoms, such as capric, undecanoic, lauric, myristic, palmitic, stearic, arachidic, and behenic acid. Lauric, palmitic, stearic, and behenic acid are particularly preferred. The alkyl isocyanates (b2) used to prepare the compound (A) of formula (AI) and (A11) are preferably unbranched, with the alkyl radical preferably having 9-31, in particular 11-23, carbon atoms. A particularly preferred alkyl isocyanate is stearyl isocyanate.
Anstelle der unter Verwendung der mehrwertigen Alkohole (a1 ) oder der Alkanolamine (a2) oder der Alkylamine (a3) sowie der Carbonsäuren (b1 ) oder der Alkylisocyanate (b2) hergestellten Verbindung (A), können auch Verbindungen mit einem aktiven Wasserstoffatom und zwei hydrophoben Resten, wie beispielsweise Guerbet-Alkohole, Bis(dodecyl)amin und bevorzugt Bis(octadecyl)amin eingesetzt werden. Instead of the compound (A) prepared using the polyhydric alcohols (a1) or the alkanolamines (a2) or the alkylamines (a3) and the carboxylic acids (b1) or the alkyl isocyanates (b2), it is also possible to use compounds having one active hydrogen atom and two hydrophobic radicals, such as, for example, Guerbet alcohols, bis(dodecyl)amine and preferably bis(octadecyl)amine.
Mindestens eine Verbindung (A) wird mit mindestens einem nicht blockierten oder zumindest teilweise blockierten Di-, Tri- oder Polyisocyanaten (IC) zum hydrophoben Umsetzungsprodukt (S) umgesetzt, wobei der Anteil an freien Isocyanat (NCO)-Gruppen im Polyisocyanat (IC) zwischen 1 ,8 und 10 pro Mol liegt. Beispiele für nicht blockierte oder teilblockierte Isocyanate werden in DE 100 17 651 , Absatz [0032] bis [0037] beschrieben. At least one compound (A) is reacted with at least one unblocked or at least partially blocked di-, tri-, or polyisocyanate (IC) to form the hydrophobic reaction product (S), wherein the proportion of free isocyanate (NCO) groups in the polyisocyanate (IC) is between 1.8 and 10 per mole. Examples of unblocked or partially blocked isocyanates are described in DE 100 17 651, paragraphs [0032] to [0037].
Besonders bevorzugte, nicht blockierte Di-, Tri- oder Polyisocyanate (IC) sind beispielsweise 2,4-Toluylendiisocyanat, 2,4’-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4’- Diphenylmethandiisocyanat (MDI), höherkettige Homologe des Diphenylmethan- diisocyanates (Polymer-MDI), 4-Methyl-cyclohexan-1 ,3-diisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat-Trimere, Hexamethylendiiso- cyanat, Hexamethylendiisocyanat-Trimere, Isophorondiisocyanat, Isophorondiiso- cyanat-Trimere, 2,2,4- oder 2,4,4-Trimethyl-1 ,6-hexamethylendiisocyanat, Dimerdiisocyanat, Mischungen, wie z.B. Mischungen aus MDI und Polymer-MDI, sowie Derivate davon. Dimerdiisocyanat ist erhältlich von der Firma Cognis Corp., 300 Brookside Avenue, Ambler, PA 19002, USA, unter der Bezeichnung DDI 1410. Particularly preferred, unblocked di-, tri- or polyisocyanates (IC) are, for example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), longer-chain homologues of diphenylmethane diisocyanate (polymer MDI), 4-methylcyclohexane-1,3-diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate trimers, hexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate trimers, isophorone diisocyanate, isophorone diisocyanate trimers, 2,2,4- or 2,4,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate, dimer diisocyanate, mixtures, such as mixtures of MDI and polymer MDI, and derivatives thereof. Dimer diisocyanate is available from Cognis Corp., 300 Brookside Avenue, Ambler, PA 19002, USA, under the designation DDI 1410.
Derivate der Isocyanate (IC) umfassen z.B. cyclisierte Oligo- oder Polyisocyanate. Die Herstellung cyclisierter Oligo- oder Polyisocyanate kann nach den bekannten Methoden der Cyclisierung gemäß W. Siefken (Liebigs Annalen der Chemie 562, 1949, Seiten 75-136) erfolgen, wobei die Oligo- oder Polyisocyanate offenkettig oder cyclisch vorliegen können. Derartige Derivate können aus den oben genannten Di-, Tri- und Polyisocyanaten durch Verknüpfung mittels Urethan-, Allophanat-, Harnstoff-, Biuret-, Uretdion-, Amid-, Isocyanurat-, Carbodiimid-, Uretonimin- Oxadiazintrion- oder Iminoxadiazindion-Strukturen hergestellt werden. Derivatives of isocyanates (IC) include, for example, cyclized oligo- or polyisocyanates. The preparation of cyclized oligo- or polyisocyanates can be carried out according to the known Cyclization methods according to W. Siefken (Liebigs Annalen der Chemie 562, 1949, pages 75-136) can be used, whereby the oligo- or polyisocyanates can be open-chain or cyclic. Such derivatives can be prepared from the above-mentioned di-, tri-, and polyisocyanates by linking them with urethane, allophanate, urea, biuret, uretdione, amide, isocyanurate, carbodiimide, uretonimine, oxadiazinetrione, or iminoxadiazinedione structures.
Es ist auch möglich, Teilmengen der Isocyanatgruppen mit Polyalkoxymonoalkylethern unter Zuhilfenahme entsprechender Katalysatorsysteme zu Urethanen zu derivatisieren, um die Löslichkeit der Komponente (1 ) in organischen Lösungsmitteln zu verbessern. Es können hierbei Polyethylenglykolmonomethylether mit bevorzugt 4-20 Ethylenoxideinheiten, optional mit zusätzlichen 2-6 Propylenoxydeinheiten Verwendung finden. Als Katalysatoren können die dem Fachmann bekannten Systeme auf Basis tertiärer Amine und/oder zinnorganischer Verbindungen, wie beispielsweise Dibutylzinndilaurat, Dioctylzinndilaurat oder -diacetat verwendet werden. It is also possible to derivatize partial amounts of the isocyanate groups with polyalkoxy monoalkyl ethers to form urethanes using appropriate catalyst systems in order to improve the solubility of component (1) in organic solvents. Polyethylene glycol monomethyl ethers with preferably 4-20 ethylene oxide units, optionally with additional 2-6 propylene oxide units, can be used. Catalysts that can be used are systems known to the person skilled in the art based on tertiary amines and/or organotin compounds, such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, or diacetate.
Bevorzugte Derivate sind Hexamethylendiisocyanat-Trimere, Diphenylmethan- diisocyanat-Trimere, Urethane aus 2,4-Toluylendiisocyanat mit freien NCO- Gruppen, und mit Polyalkoxymonoalkylether modifiziertes Di-, Tri- oder Polyisocyanat (IC), insbesondere mit Polyethylenoxidmonoalkylether modifiziertes Di-, Tri- oder Polyisocyanat. Preferred derivatives are hexamethylene diisocyanate trimers, diphenylmethane diisocyanate trimers, urethanes from 2,4-tolylene diisocyanate with free NCO groups, and di-, tri- or polyisocyanate (IC) modified with polyalkoxymonoalkyl ether, in particular di-, tri- or polyisocyanate modified with polyethylene oxide monoalkyl ether.
Alternativ zu den mittels Polyalkoxymonoalkylethern modifizierten Isocyanaten können tertiäre Alkanolamine als Zusatzstoffe Verwendung finden, um die kationische Ladung der Umsetzungsprodukte (S) und damit die Löslichkeit ohne Beeinträchtigung der Gesamteigenschaften zu verbessern. Insbesondere geeignet ist hierbei Dimethylaminoethanol. As an alternative to isocyanates modified with polyalkoxy monoalkyl ethers, tertiary alkanolamines can be used as additives to improve the cationic charge of the reaction products (S) and thus the solubility without compromising the overall properties. Dimethylaminoethanol is particularly suitable for this purpose.
Das Isocyanat (IC) kann ferner teilweise oder vollständig blockiert sein (siehe beispielsweise DE 100 17 651 , Absatz [0042]). Bevorzugte Blockierungsmittel sind Caprolactam, Natriumbisulfit, Methylethylketoxim, 3,5-Dimethylpyrazol N-tert.- Butylbenzylamin, insbesondere Caprolactam. Die Blockierung erfolgt durch Umsetzung von Di-, Tri- oder Polyisocyanat (IC) mit dem Blockierungsmittel in der Schmelze oder in einem gegenüber Isocyanaten inerten organischen Lösemittel (LM), vorzugsweise unter einer Schutzgasatmosphäre und in Gegenwart eines geeigneten Katalysators, wie beispielsweise in EP 0 159 117 B1 oder DE 44 41 418 A1 beschrieben. Das molare Verhältnis der freien NCO-Gruppen im Isocyanat (IC) zu den Isocyanat-reaktiven Gruppen des Blockierungsmittels liegt vorzugsweise in einem stöchiometrischen Überschuss, z.B. >1 :1 bis 2:1 , stärker bevorzugt bis 3:1. Als geeignete, inerte organische Lösemittel (LM) werden bevorzugt wasserfreie Ester, wie beispielsweise Ethylacetat, n-Propylacetat, i-Propylacetat, n-Butylacetat, i-Butylacetat oder Amylacetat verwendet. The isocyanate (IC) may also be partially or completely blocked (see, for example, DE 100 17 651, paragraph [0042]). Preferred blocking agents are caprolactam, sodium bisulfite, methyl ethyl ketoxime, 3,5-dimethylpyrazole, N-tert-butylbenzylamine, especially caprolactam. Blocking is carried out by reacting di-, tri- or polyisocyanate (IC) with the blocking agent in the melt or in an organic solvent (LM) which is inert towards isocyanates, preferably under a protective gas atmosphere and in the presence of a suitable catalyst, as described, for example, in EP 0 159 117 B1 or DE 44 41 418 A1. The molar ratio of the free NCO groups in the isocyanate (IC) to the isocyanate-reactive groups of the blocking agent is preferably in a stoichiometric excess, e.g. >1:1 to 2:1, more preferably up to 3:1. Suitable inert organic solvents (LM) are preferably anhydrous esters, such as, for example, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate or amyl acetate.
Zur Herstellung des Umsetzungsprodukts (S) wird das molare Verhältnis von freien Isocyanat (NCO)-Gruppen im Polyisocyanat (IC) zu Isocyanat-reaktiven Gruppen, insbesondere Hydroxygruppen und/oder primäre Aminogruppen, in Verbindung (A) auf bevorzugt 1 :1 bis 1 :1 ,3, bevorzugt 1 bis 1 ,1 eingestellt. To prepare the reaction product (S), the molar ratio of free isocyanate (NCO) groups in the polyisocyanate (IC) to isocyanate-reactive groups, in particular hydroxyl groups and/or primary amino groups, in compound (A) is preferably adjusted to 1:1 to 1:1.3, preferably 1 to 1.1.
Die Komponente (1 ) macht bevorzugt 10-90 Gew.-%, bevorzugt 20-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 25-65 Gew.-% oder 0,1- 90 Gew.-%, 1 -50 Gew.-%, 5-30 Gew.-%, 1 -30 Gew.-%, davon am meisten bevorzugt 1 -30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtzubereitung (Z) aus. The component (1) preferably makes up 10-90 wt.%, preferably 20-80 wt.%, more preferably 25-65 wt.% or 0.1-90 wt.%, 1-50 wt.%, 5-30 wt.%, 1-30 wt.%, of which most preferably 1-30 wt.%, based on the total preparation (Z).
Bei der Komponente (2) handelt es sich um mindestens ein Copolymer (C), das mindestens einen Baustein der Formel umfasst, wobei wobei Component (2) is at least one copolymer (C) which contains at least one building block of the formula includes, where where
R5 -H oder -CH3 ist, R6 ein C12-C40-Kohlenwasserstoffrest ist, R 5 is -H or -CH 3 , R 6 is a C 12 -C 40 hydrocarbon radical,
R7 ein linearer oder verzweigter aliphatischer Ci-Cs-Kohlenwasserstoffrest ist,R 7 is a linear or branched aliphatic Ci-Cs hydrocarbon radical,
U = -0- oder -NH- ist, oder -CH2-(CH2)P-OH ist, und k und p jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl ist mit k = 1 -5 und p = 0-10. U = -O- or -NH-, or -CH 2 -(CH 2 ) P -OH, and k and p are each independently an integer with k = 1 -5 and p = 0-10.
Die Bausteine werden durch Copolymerisation der entsprechenden Monomere erhalten, wobei R5, R7, R8, und L wie für M(1 ), M(2) und M(3) definiert sind. The building blocks are formed by copolymerization of the corresponding monomers where R 5 , R 7 , R 8 , and L are as defined for M(1 ), M(2) and M(3).
Monomere M'(1 ), die durch Polymerisation zu einem Baustein M(1 ) führen, sind bevorzugt Alkyl(meth)acrylat, Alkyl(meth)acrylamid oder Alkylcarbamat(meth)acrylat, wobei der Alkylrest ein C12-C40-Kohlenwasserstoffrest (R6) ist. Besonders bevorzugt sind Alkyl(meth)acrylate oder Alkylcarbamat(meth)acrylate. Der C12-C40-Kohlenwasserstoffrest R6 kann verzweigt oder unverzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein und umfasst jeweils 12-40 Kohlenstoffatome. Bevorzugte Kohlenwasserstoffreste R6 sind ausgewählt aus unverzweigten oder verzweigten Dodecyl-, Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl-, Eicosyl-, Heneicosyl-, Docosyl-, Tricosyl-, Tetracosyl-, Pentacosyl-, Hexacosyl-, Heptacosyl-, Octacosyl-, Nonacosyl- und Triacosyl-Resten. Besonders bevorzugt ist R6 ein unverzweigter Dodecyl- , Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl- und Docosylrest. Besonders bevorzugt wird der Baustein M(1 ) durch Polymerisation von Alkyl(meth)acrylat mit einem unverzweigten Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Cetyl- oder Docosylrest als Alkylrest erhalten. Das Monomer M'(1 ) kann auch ein Alkylcarbamat(meth)acrylat sein, welches aus der Umsetzung eines Hydroxylalkyl(meth)acrylats mit einem Alkylisocyanat erhalten wird, wobei der Alkylrest wie oben definiert ist. Erhältlich sind Alkylcarbamat(meth)acrylate auch durch Reaktion von 3- lsocyanatoethyl(meth)acrylat mit entsprechenden Fettalkoholen oder Fettaminen. Als Ausgangsrohstoff bei der Synthese von Alkylcarbamatmonomeren dienen besonders bevorzugt 2-Hydroxyethylmethacrylat oder 2-Hydroxyethylacrylat, welches mit dem Alkylisocyanat umgesetzt wird. Die Synthese kann sowohl in Substanz als auch im Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 40-90 °C durchgeführt werden. Als Katalysatoren können die dem Fachmann bekannten Systeme auf Basis tertiärer Amine und/oder zinnorganischer Verbindungen, wie beispielsweise Dibutylzinndilaurat, Dioctylzinndilaurat oder -diacetat verwendet werden. Die Umsetzung kann titrimetrisch oder mit Hilfe von IR-Spektroskopie überwacht werden. Monomers M'(1) that lead to a building block M(1) by polymerization are preferably alkyl (meth)acrylate, alkyl (meth)acrylamide, or alkyl carbamate (meth)acrylate, where the alkyl radical is a C 12 -C 40 hydrocarbon radical (R 6 ). Alkyl (meth)acrylates or alkyl carbamate (meth)acrylates are particularly preferred. The C 12 -C 40 hydrocarbon radical R 6 can be branched or unbranched, saturated or unsaturated, and each comprises 12-40 carbon atoms. Preferred hydrocarbon radicals R 6 are selected from unbranched or branched dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, heneicosyl, docosyl, tricosyl, tetracosyl, pentacosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl, and triacosyl radicals. R 6 is particularly preferably an unbranched dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, or docosyl radical. The building block M(1) is particularly preferably obtained by polymerizing alkyl (meth)acrylate with an unbranched dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, cetyl, or docosyl radical as the alkyl radical. The monomer M'(1) can also be an alkyl carbamate (meth)acrylate, which is obtained from the reaction of a hydroxyalkyl (meth)acrylate with an alkyl isocyanate, where the alkyl radical is as defined above. Alkyl carbamate (meth)acrylates are also obtainable by reacting 3-isocyanatoethyl (meth)acrylate with corresponding fatty alcohols or fatty amines. The starting material for the synthesis of alkyl carbamate monomers is particularly preferably 2-hydroxyethyl methacrylate or 2-hydroxyethyl acrylate, which is reacted with the alkyl isocyanate. The synthesis can be carried out either in bulk or in solvent at temperatures between 40-90 °C. Catalysts that can be used are systems based on tertiary amines and/or organotin compounds known to the person skilled in the art, such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, or diacetate. The reaction can be monitored titrimetrically or by means of IR spectroscopy.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente (2) 30-90 Mol-%, bevorzugt 40-85 Mol.-%, stärker bevorzugt 50-80 Mol-%, des Bausteins M(1 ). In a preferred embodiment, component (2) comprises 30-90 mol%, preferably 40-85 mol%, more preferably 50-80 mol%, of the building block M(1).
Monomere, die zu einem Baustein M(2) führen, sind bevorzugt Alkyl(meth)acrylate, wobei der Alkylrest ein Ci-Cs-Kohlenwasserstoffrest (R7) ist. Besonders bevorzugt ist M'(2) n-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butylmethacrylat, iso-Butylmethacrylat, und 2-Ethylhexylmethacrylat. Monomers that lead to a building block M(2) are preferably alkyl (meth)acrylates, where the alkyl radical is a C1-C8 hydrocarbon radical ( R7 ). Particularly preferred M'(2) is n-butyl (meth)acrylate, tert-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente (2) 5-65 Mol-%, bevorzugt 10-55 Mol-%, stärker bevorzugt 16-49 Mol-%, des Bausteins M(2). In a preferred embodiment, component (2) comprises 5-65 mol%, preferably 10-55 mol%, more preferably 16-49 mol%, of the building block M(2).
Monomere, die zu einem Baustein M(3) führen, sind bevorzugt (Meth)acrylate oder (Meth)acrylamide, bevorzugt (Meth)acrylate, mit einer Hydroxy- oder Epoxy- Gruppe. Bevorzugte Monomere M'(3) sind Glycidylmethacrylat und 2-Hydroxyethylmethacrylat. Monomers that lead to a building block M(3) are preferably (meth)acrylates or (meth)acrylamides, preferably (meth)acrylates, with a hydroxyl or epoxy group. Preferred monomers M'(3) are glycidyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente (2) 0,1 -8 Mol-%, bevorzugt 0,5-5 Mol.-%, stärker bevorzugt 1 -4 Mol-% des Bausteins M(3). In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente (2) den Baustein M(1 ), den Baustein M(2) und den Baustein M(3). In a preferred embodiment, component (2) comprises 0.1-8 mol%, preferably 0.5-5 mol%, more preferably 1-4 mol% of the building block M(3). In a preferred embodiment, the component (2) comprises the building block M(1), the building block M(2) and the building block M(3).
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente (2) 30-90 Mol-% des Bausteins M(1 ), 5-65 Mol-% des Bausteins M(2) und 0,1 -5 Mol. -% des Bausteins M(3). In a preferred embodiment, component (2) comprises 30-90 mol% of the building block M(1), 5-65 mol% of the building block M(2) and 0.1-5 mol% of the building block M(3).
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente (2) keine Bausteine, die durch Polymerisation von Styrol, Methylstyrol, Vinylidenchlorid und/oder Vinylchlorid entstehen. In a preferred embodiment, component (2) does not comprise any building blocks formed by polymerization of styrene, methylstyrene, vinylidene chloride and/or vinyl chloride.
Das Copolymer (C) (Komponente (2)) kann in wasserfreien organischen Lösungsmitteln über eine radikalische Polymerisation hergestellt werden. Dazu werden die Monomere M'(1 ), M'(2), M'(3) im Lösungsmittel gelöst und die Polymerisation unter Inertgas mit Hilfe eines Radikalinitiators bei Temperaturen zwischen 50-90 °C gestartet. Als Lösungsmittel können z.B. aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Ester, Ketone, Alkohole und Ether verwendet werden. Bevorzugt werden aliphatische Kohlenwasserstoffe, Methylethylketon, Methylpropylketon, Ethylacetat, Isopropylacetat, Butylacetat, Tetrahydrofuran eingesetzt. Besonders bevorzugt sind aliphatische Kohlenwasserstoffe und Isoproylacetat. The copolymer (C) (component (2)) can be prepared in anhydrous organic solvents via radical polymerization. For this purpose, the monomers M'(1), M'(2), and M'(3) are dissolved in the solvent, and the polymerization is initiated under inert gas with the aid of a radical initiator at temperatures between 50 and 90 °C. Suitable solvents include, for example, aliphatic and aromatic hydrocarbons, esters, ketones, alcohols, and ethers. Preference is given to aliphatic hydrocarbons, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, and tetrahydrofuran. Aliphatic hydrocarbons and isopropyl acetate are particularly preferred.
Die Polymerisation wird dann üblicherweise unter Inertgas bei einer Temperatur von 40-90 °C unter Rühren mit einem Radikalstarter, wie Azoverbindungen, z.B. Azobisisobutyronitril, Azobisvaleronitril, 2,2'-Azobis(2-amidinopropan) dihydro- chlorid, und 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan)dihydrochlorid, Hydroperoxide, z.B. Cumolhydroperoxid und tert-Butylhydroperoxid, Dialkylperoxid wie z.B. Di-tert- butylperoxid und Dicumolperoxid, Peroxyester, z.B. tert-Butylperbenzoat, Diacylperoxide, z.B. Benzoylperoxid und Lauroylperoxid, anorganische Peroxide, z.B. Ammoniumpersulfat und Kaliumpersulfat oder eine Kombination davon, initiiert. Um die Kettenlänge der Copolymere zu kontrollieren, können ferner Kettenregler, wie z.B. Alkylthiole, eingesetzt werden. Der Feststoffgehalt der Polymersuspension liegt nach vollendeter Polymerisation zwischen 20-60 Gew.-%, bevorzugt 15-40 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse. The polymerization is then usually initiated under inert gas at a temperature of 40-90 °C with stirring with a radical initiator such as azo compounds, e.g. azobisisobutyronitrile, azobisvaleronitrile, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, and 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride, hydroperoxides, e.g. cumene hydroperoxide and tert-butyl hydroperoxide, dialkyl peroxide such as di-tert-butyl peroxide and dicumene peroxide, peroxyesters, e.g. tert-butyl perbenzoate, diacyl peroxides, e.g. benzoyl peroxide and lauroyl peroxide, inorganic peroxides, e.g. ammonium persulfate and potassium persulfate or a combination thereof. Chain regulators such as alkylthiols can also be used to control the chain length of the copolymers. The solids content of the polymer suspension after polymerization is between 20-60 wt.%, preferably 15-40 wt.%, based on the total mass.
In einer bevorzugten Ausführungsform macht die Komponente (2) (also das reine Copolymer) 10-90 Gew.-%, bevorzugt 20-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 30-70 Gew.-% oder 0,1- 90 Gew.-%, 1 -50 Gew.-%, , 5-30 Gew.-%, 1 -30 Gew.-%, davon am meisten bevorzugt 1 -30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtzubereitung (Z) aus. In a preferred embodiment, component (2) (i.e. the pure copolymer) makes up 10-90 wt.%, preferably 20-80 wt.%, more preferably 30-70 wt.% or 0.1-90 wt.%, 1-50 wt.%, 5-30 wt.%, 1-30 wt.%, of which most preferably 1-30 wt.%, based on the total preparation (Z).
Der Zusatz der Komponente (3) ist optional. Als Komponente (3) werden bevorzugt die oben beschriebenen nicht blockierten oder zumindest teilweise blockierten Di-, Tri oder Polyisocyanate (IC) verwendet. Verbindungen der Komponente (3) werden auch als Booster bezeichnet und bewirken wasserabweisende Eigenschaften. Gleichzeitig wird aufgrund der Polyfunktionalität des Isocyanates (IC) eine Vernetzung zwischen den auf den meisten Substraten vorhandenen funktionellen Gruppen (z.B. -OH, -COOH oder -NH2-Gruppen) und den nicht umgesetzten funktionellen Gruppen der Komponente (1 ) (z.B. -OH, -COOH oder -NH2-Gruppen) bewirkt, wodurch die Beständigkeit gegenüber Waschprozessen deutlich verbessert und die Resistenz gegenüber Abrasion erhöht werden kann. The addition of component (3) is optional. The above-described unblocked or at least partially blocked di-, tri-, or polyisocyanates (IC) are preferably used as component (3). Compounds of component (3) are also referred to as boosters and impart water-repellent properties. At the same time, due to the polyfunctionality of the isocyanate (IC), crosslinking occurs between the functional groups present on most substrates (e.g., -OH, -COOH, or -NH2 groups) and the unreacted functional groups of component (1) (e.g., -OH, -COOH, or -NH2 groups), which can significantly improve resistance to washing processes and increase abrasion resistance.
Die Komponente (3) kann sowohl in nicht blockierter als auch in zumindest teilweise blockierter Form zur Verwendung gelangen. Bei der Verwendung der nicht blockierten oder teilweise blockierten Formen der Komponente (3) muss bei der Verwendung in protischen Lösungsmitteln eine vorzeitige Umsetzung der freien NCO-Gruppen mit den reaktionsfähigen aktiven Wasserstoffatomen des Anwendungsmediums minimiert bzw. vermieden werden. D.h. die nicht blockierten oder teilweise blockierten Polyisocyanate haben nur eine begrenzte Topfzeit in diesen Anwendungsmedien. Component (3) can be used in both unblocked and at least partially blocked forms. When using the unblocked or partially blocked forms of component (3) in protic solvents, premature reaction of the free NCO groups with the reactive active hydrogen atoms of the application medium must be minimized or avoided. This means that the unblocked or partially blocked polyisocyanates have only a limited pot life in these application media.
Sofern die Komponente (3) aus Anwendungsmedien auf Flächengebilde appliziert werden soll, welche aktive Wasserstoffatome tragen, ist häufig ein vollständiger Schutz der reaktionsfähigen NCO-Gruppen durch Blockierung mit geeigneten Blockierungsmitteln notwendig. Bevorzugtes blockiertes Isocyanat (IC) ist bereits oben beschrieben. Um eine vollständige Blockierung zu erzielen, wird üblicherweise ein geringer stöchiometrischer Überschuss an Blockierungsagens eingesetzt. If component (3) is to be applied from application media to fabrics that carry active hydrogen atoms, complete protection of the reactive NCO groups by blocking with suitable Blocking agents are necessary. The preferred blocked isocyanate (IC) is described above. To achieve complete blocking, a slight stoichiometric excess of blocking agent is typically used.
Vorzugsweise werden 0-50 Gew.-%, bevorzugt 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5- 35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-25 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 5-15 Gew.-% der Komponente (3) bezogen auf die Gesamtzubereitung eingesetzt. Komponente (3) kann aus lösemittelhaltigen, wasserfreien Medien direkt und ohne Formulierungshilfsmittel eingesetzt werden. Preferably, 0-50 wt.%, preferably 1-35 wt.%, more preferably 5-35 wt.%, more preferably 5-25 wt.%, even more preferably 5-15 wt.% of component (3) is used, based on the total preparation. Component (3) can be used directly from solvent-containing, anhydrous media without formulation aids.
Die erfindungsgemäße Zubereitung enthält mindestens ein organisches Lösungsmittel. Bevorzugt ist die Komponente (4) ein Gemisch aus mindestens einem organischen Lösungsmittel. Bevorzugte organische Lösungsmittel sind polar oder unpolar. Stärker bevorzugt sind die organischen Lösungsmittel aprotisch polar oder aprotisch unpolar und bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Estern, z.B. Ethylacetat, n-Propylacetat, Isopropylacetat, n-Butylacetat, Isobutylacetat, 1 -Methoxy-2-propylacetat, dibasischen Estern oder Amylacetat, Ketonen, z.B. Aceton, Methylethylketon, Methylpropylketon, Ethem wie 1 ,1 - Dibutoxymethan und Dimethoxymethan, Glycolethern wie Ethylenglycolmono- methylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Propylenglykolmonobutylether, Diethylenglykoldimethylether, Dipropylenglykoldimethylether, Ethylenglycoldi- methylether, Triethylenglycoldimethylether, Alkoholen, insbesondere Alkohole, die Alkohol 2, 3, 4, 5 oder 6 Kohlenstoffatome aufweisen wie 1 -Propanol, 2-Propanol, Ethanol, Butanol, 2-Methyl-2-propanol, 3-Methyl-1 -butanol und 2-Hexyl-1 -decanol und gesättigten Kohlenwasserstoffen, wie z.B. gesättigten C5-10- Kohlenwasserstoffen, bevorzugt gesättigten C6-8-Kohlenwasserstoffen oder am meisten bevorzugt gesättigten C6-2o-Kohlenwasserstoffen, insbesondere Benzin mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt Benzin mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Benzin, Hexan, Heptan, Oktan, Cyclohexan sowie Cycloheptan, insbesondere n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan oder n-Oktan, Isoparaffin oder Petrolether. Vorteilhafterweise wird Komponente (4) als Mischung von mindestens einem organischen Lösungsmittel, insbesondere mindestens einem polaren und mindestens einem unpolaren Lösungsmittel verwendet. The preparation according to the invention contains at least one organic solvent. Component (4) is preferably a mixture of at least one organic solvent. Preferred organic solvents are polar or nonpolar. More preferably, the organic solvents are aprotic polar or aprotic non-polar and preferably selected from the group consisting of esters, e.g. ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, dibasic esters or amyl acetate, ketones, e.g. acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, ethers such as 1,1-dibutoxymethane and dimethoxymethane, glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, alcohols, in particular alcohols having 2, 3, 4, 5 or 6 carbon atoms such as 1-propanol, 2-propanol, ethanol, butanol, 2-methyl-2-propanol, 3-methyl-1-butanol and 2-hexyl-1-decanol and saturated hydrocarbons, such as saturated C5-10 hydrocarbons, preferably saturated C6-8 hydrocarbons or most preferably saturated C6-2o hydrocarbons, in particular gasoline having 5 to 10 carbon atoms, more preferably gasoline having 6 to 8 carbon atoms, such as gasoline, hexane, heptane, octane, cyclohexane and cycloheptane, in particular n-pentane, n-hexane, n-heptane or n-octane, isoparaffin or petroleum ether. Advantageously, component (4) is used as a mixture of at least one organic solvent, in particular at least one polar and at least one non-polar solvent.
Der Ausdruck „polar" im Sinne der vorliegenden Anmeldung bezeichnet Lösungsmittel mit einem (permanenten) elektrischen Dipolmoment von mindestens 3,5 x 10-30 Coulombmeter [Cm], bevorzugt von 4 bis 10 Cm im Unterschied zu einem apolaren oder hydrophoben Lösungsmittel, wie zum Beispiel einem Kohlenwasserstoff mit einem elektrischen Dipolmoment von 0 bis 3 x 10-30 Cm. The term "polar" in the sense of the present application refers to solvents with a (permanent) electric dipole moment of at least 3.5 x 10 -30 Coulombmeter [Cm], preferably from 4 to 10 Cm, in contrast to an apolar or hydrophobic solvent, such as a hydrocarbon with an electric dipole moment of 0 to 3 x 10 -30 Cm.
Das elektrische Dipolmoment und insbesondere das permanente elektrische Dipolmoment ist ein Maß für die Polarität eines Moleküls, die meist durch polare Atombindungen (z.B. auf Grund unterschiedlicher Elektronegativitäten der beteiligten Atome) oder auch durch Ladungen (z.B. im Fall von zwitterionischen Verbindungen) hervorgerufen wird. The electric dipole moment and in particular the permanent electric dipole moment is a measure of the polarity of a molecule, which is usually caused by polar atomic bonds (e.g. due to different electronegativities of the atoms involved) or by charges (e.g. in the case of zwitterionic compounds).
Das Dipolmoment von Lösungsmitteln kann mit dem Fachmann bekannten Methoden bestimmt werden und ist meist literaturbekannt. The dipole moment of solvents can be determined using methods known to those skilled in the art and is usually known from the literature.
Polare und apolare Lösungsmittel können in einem Mischungsverhältnis von 1 : 99 bis 99 : 1 , bevorzugt von 10 : 90 bis 90 : 10, weiter bevorzugt 20 : 80 bis 80 : 20 und am meisten bevorzugt von 1 : 1 bis 1 : 2 verwendet werden. Polar and apolar solvents can be used in a mixing ratio of 1:99 to 99:1, preferably 10:90 to 90:10, more preferably 20:80 to 80:20 and most preferably 1:1 to 1:2.
Eine bevorzugte Mischung umfasst mindestens einen Ester, bevorzugt in einer Menge von 10 Gew.-% bis 85 Gew.-%, mindestens einen gesättigten C5-10- Kohlenwasserstoff, z.B. Benzin, bevorzugt in einer Menge von 15 Gew.-% bis 35 Gew.-% sowie ggf. mindestens einen Alkohol, bevorzugt in einer Menge von 0 Gew.-% bis 65 Gew.-%, stärker bevorzugt 35 Gew.-% bis 65 Gew.-%. A preferred mixture comprises at least one ester, preferably in an amount of 10 wt% to 85 wt%, at least one saturated C5-10 hydrocarbon, e.g. gasoline, preferably in an amount of 15 wt% to 35 wt% and optionally at least one alcohol, preferably in an amount of 0 wt% to 65 wt%, more preferably 35 wt% to 65 wt%.
Eine bevorzugte Mischung umfasst mindestens einen Glykolether, bevorzugt in einer Menge von 10 Gew.-% bis 85 Gew.-%, mindestens einen Ether, bevorzugt in einer Menge von 15 Gew.-% bis 55 Gew.-%, sowie ggf. mindestens einen Alkohol, bevorzugt in einer Menge von 0 Gew.-% bis 65 Gew.-%. Die Komponente (4) kann separat zugesetzt werden oder zusammen mit den Komponenten (1 ), (2) und/oder (3) in die Zubereitung eingebracht werden. Die einzelnen Komponenten (1 ), (2) und gegebenenfalls (3) werden bevorzugt unter Verwendung der Komponente (4) als Lösung, insbesondere wasserfreie Lösung, zur erfindungsgemäßen Zubereitung formuliert. A preferred mixture comprises at least one glycol ether, preferably in an amount of 10 wt.% to 85 wt.%, at least one ether, preferably in an amount of 15 wt.% to 55 wt.%, and optionally at least one alcohol, preferably in an amount of 0 wt.% to 65 wt.%. Component (4) can be added separately or incorporated into the preparation together with components (1), (2), and/or (3). The individual components (1), (2), and optionally (3) are preferably formulated using component (4) as a solution, in particular an anhydrous solution, to form the preparation according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform macht die Komponente (4) 20-99,9 Gew.-%, bevorzugt 40-99,8 Gew.-%, stärker bevorzugt 50-99 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzubereitung (Z) aus. In a preferred embodiment, component (4) makes up 20-99.9 wt.%, preferably 40-99.8 wt.%, more preferably 50-99 wt.%, based on the total preparation (Z).
Die erfindungsgemäße Zubereitung (Z) kann ferner mindestens ein Umsetzungsprodukt (CDI) umfassen. Bevorzugt wird das Umsetzungsprodukt (CDI) durch folgende Schritte erhalten a) Bereitstellen mindestens eines Di-, Tri- oder Polyisocyanats (IC), b) Umsetzen von (IC) mit mindestens einer organischen Verbindung (O), die mindestens eine Isocyanat-reaktive Gruppe enthält, wobei das molare Verhältnis von Isocyanatgruppen zu Isocyanat-reaktiven Gruppen auf 10:1 bis 3:2, bevorzugt 4:1 bis 2:1 , eingestellt ist, und c) Carbodiimidisieren der nach Schritt b) vorliegenden Produkte mit einem Katalysator bei Temperaturen von 25-150 °C, bevorzugt 40-100 °C. The preparation (Z) according to the invention can further comprise at least one reaction product (CDI). The reaction product (CDI) is preferably obtained by the following steps: a) providing at least one di-, tri-, or polyisocyanate (IC), b) reacting (IC) with at least one organic compound (O) containing at least one isocyanate-reactive group, wherein the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups is set at 10:1 to 3:2, preferably 4:1 to 2:1, and c) carbodiimidizing the products present after step b) with a catalyst at temperatures of 25-150°C, preferably 40-100°C.
Alternativ kann das Umsetzungsprodukt (CDI) erhalten werden durch folgende Schritte a) Bereitstellen mindestens eines Di-, Tri- oder Polyisocyanats (IC), b) Carbodiimidisieren von (IC) mit einem Katalysator bei Temperaturen von 25- 150 °C, bevorzugt 40-100 °C, und c) Umsetzen der nach Schritt b) vorliegenden Produkte mit mindestens einer organischen Verbindung (O), die mindestens eine Isocyanat-reaktive Gruppe enthält, wobei das molare Verhältnis von Isocyanatgruppen zu Isocyanat- reaktiven Gruppen auf ein Verhältnis von 1 :1 eingestellt ist. Alternatively, the reaction product (CDI) can be obtained by the following steps a) providing at least one di-, tri- or polyisocyanate (IC), b) carbodiimidizing (IC) with a catalyst at temperatures of 25-150 °C, preferably 40-100 °C, and c) reacting the products present after step b) with at least one organic compound (O) which contains at least one isocyanate-reactive group, wherein the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups is set to a ratio of 1:1.
Bevorzugt ist die organische Verbindung (0) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monoamin, Monoalkohol, Diamin, Diol, Polyamin und Polyol, bevorzugt Monoamin, Monoalkohol, Diamin und Diol. Besonders bevorzugt ist die organische Verbindung (0) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Preferably, the organic compound (0) is selected from the group consisting of monoamine, monoalcohol, diamine, diol, polyamine and polyol, preferably monoamine, monoalcohol, diamine and diol. Particularly preferably, the organic compound (0) is selected from the group consisting of
R9-OH, R 9 -OH,
R9-NH2, R 9 -NH 2 ,
HO-R10-OH und HO-R 10 -OH and
H2N-R10-NH2, wobei H 2 NR 10 -NH 2 , where
R9 ein gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 12-40 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls mindestens eine Gruppe ausgewählt aus -CO-O-, -CO-, -CO-NH- und -0- enthalten kann und gegebenenfalls substituiert ist mit mindestens einer Polyalkylenoxid-, kationischen, anionischen und/oder amphoteren Gruppe, und R 9 is a saturated or unsaturated hydrocarbon radical having 12-40 carbon atoms, which may optionally contain at least one group selected from -CO-O-, -CO-, -CO-NH- and -O- and is optionally substituted with at least one polyalkylene oxide, cationic, anionic and/or amphoteric group, and
R10 ein gesättigter oder ungestättigter Kohlenwasserstoffrest mit 12-40 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls mindestens eine Gruppe ausgewählt aus -CO-O-, -CO-, -CO-NH- und -0- enthalten kann und gegebenenfalls substituiert ist mit mindestens einer Polyalkylenoxid-, kationischen, anionischen und/oder amphoteren Gruppe. R 10 is a saturated or unsaturated hydrocarbon radical having 12-40 carbon atoms, which may optionally contain at least one group selected from -CO-O-, -CO-, -CO-NH- and -O- and is optionally substituted with at least one polyalkylene oxide, cationic, anionic and/or amphoteric group.
Dabei kann die kationische Gruppe ausgewählt sein aus einer Amoniumgruppe. Die anionische Gruppe kann ausgewählt sein aus einer Carboxylat-, Sulfonat- und/oder Phosphatgruppe. Die amphotere Gruppe ist bevorzugt ausgewählt aus einem Betain und/oder Sulfobetain. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Monoalkohol ausgewählt aus Cetylalkohol, Stearylalkohol, Behenylalkohol, Glycerindistearat, Glycerindibehenat, Pentaerythrittristearat, Sorbitantristearat, Triethanolamindistearat und Mischungen davon. Als Monoamin werden bevorzugt Stearylamin, Distearylamin, Umsetzungsprodukte aus Diethanolamin mit Fettsäuren und Mischungen davon verwendet. Geeignete Diamine sind z.B. Dimerfettsäurediamine. Geeignete Diole sind beispielsweise Dimerfettsäuredioie. The cationic group can be selected from an ammonium group. The anionic group can be selected from a carboxylate, sulfonate, and/or phosphate group. The amphoteric group is preferably selected from a betaine and/or sulfobetaine. In a preferred embodiment, the monoalcohol is selected from cetyl alcohol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, glycerol distearate, glycerol dibehenate, pentaerythritol tristearate, sorbitan tristearate, triethanolamine distearate, and mixtures thereof. Stearylamine, distearylamine, reaction products of diethanolamine with fatty acids, and mixtures thereof are preferably used as the monoamine. Suitable diamines include, for example, dimer fatty acid diamines. Suitable diols include, for example, dimer fatty acid diols.
Die Carbodiimidisierung erfolgt bevorzugt katalytisch. Katalysatoren sind dem Fachmann bekannt und können ausgewählt sein aus Phosphoienoxiden, insbesondere 3-Methyl-1 -phenyl-2-phospholenoxid, 1 -Methyl-3-phospholenoxid, 1 - Methyl-2-phospholenoxid, 1 ,3-Dimethyl-2-phospholenoxid und 1 ,3-Dimethyl-3- phospholenoxid, und Quecksilberverbindungen. The carbodiimidization is preferably carried out catalytically. Catalysts are known to the person skilled in the art and can be selected from phosphorene oxides, in particular 3-methyl-1-phenyl-2-phospholene oxide, 1-methyl-3-phospholene oxide, 1- Methyl-2-phospholene oxide, 1,3-dimethyl-2-phospholene oxide and 1,3-dimethyl-3-phospholene oxide, and mercury compounds.
Die Carbodiimidisierung erfolgt üblicherweise bei Temperaturen von 25-150 °C, bevorzugt 40-100 °C, stärker bevorzugt 50-80 °C. Bevorzugt wird der Katalysator mit 0,1 -1 Mol-% bezogen auf die bei der Carbodiimidisierung vorliegenden Isocyanatgruppen eingesetzt. Carbodiimidization is typically carried out at temperatures of 25-150 °C, preferably 40-100 °C, more preferably 50-80 °C. The catalyst is preferably used at 0.1-1 mol%, based on the isocyanate groups present during the carbodiimidization.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Gehalt des Umsetzungsprodukts (CDI) vorzugsweise bei 0-50 Gew.-%, bevorzugt 1 -50 Gew.-%, stärker bevorzugt 5- 35 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 5-15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzubereitung. Das Umsetzungsprodukt (CDI) kann gegebenenfalls mindestens einem organischen Lösungsmittel wie oben beschrieben gelöst bzw. dispergiert werden. Das Umsetzungsprodukt (CDI) kann separat zugesetzt werden oder zusammen mit den Komponenten (1 ), (2) und/oder gegebenenfalls (3) und/oder gegebenenfalls (4) in die Zubereitung eingebracht werden. In a preferred embodiment, the content of the reaction product (CDI) is preferably 0-50 wt.%, preferably 1-50 wt.%, more preferably 5-35 wt.%, even more preferably 5-15 wt.%, based on the total preparation. The reaction product (CDI) can optionally be dissolved or dispersed in at least one organic solvent as described above. The reaction product (CDI) can be added separately or incorporated into the preparation together with components (1), (2) and/or optionally (3) and/or optionally (4).
Das Umsetzungsprodukt (CDI) kann aus lösemittelhaltigen wasserfreien Medien direkt und ohne Formulierungshilfsmittel verwendet werden. The reaction product (CDI) can be used directly from solvent-containing anhydrous media without formulation aids.
Die erfindungsgemäße Zubereitung (Z) liegt bevorzugt in Form einer Lösung (bei 20°C) vor. Der Feststoffanteil der Zubereitung (Z) (Komponenten (1 ) + (2) + ggf. (3) ist bevorzugt bei 0,1 -99,9 Gew.-%, bevorzugt 1 - 75 Gew.-% bezogen auf die Gesamtzubereitung. The preparation (Z) according to the invention is preferably in the form of a solution (at 20°C). The solids content of the preparation (Z) (components (1) + (2) + optionally (3)) is preferably 0.1-99.9 wt. %, preferably 1-75 wt. %, based on the total preparation.
Üblicherweise wird Komponente (1 ), (2) und ggf. (3) jeweils separat unter Verwendung von Komponente (4) als Lösung hergestellt und anschließend zur Zubereitung (Z) formuliert. Typically, components (1), (2) and, if applicable, (3) are each prepared separately using component (4) as a solution and then formulated to form preparation (Z).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zubereitung als Imprägnierungs- oder Hydrophobierungsmittel auf porösen und nicht-porösen Oberflächen, insbesondere auf Flächengebilden oder Fasern, wie z.B. Baustoffen, insbesondere Holz, Holzwerkstoffen, Faserplatten (HDF, MDF), Holzfaserprodukten, Papier, Pappe, Sperrholz, Spanplatten, Holzspanplatten, Faserholzplatten und Masonit sowie Glas, Metall, Plastik, textile Substrate, Leder und mineralische Flächengebilde, oder linienförmige Textilien, wie z.B. Garnen, Zwirnen oder Seilen. A further object of the invention is the use of the preparation according to the invention as an impregnating or hydrophobizing agent on porous and non-porous surfaces, in particular on flat structures or fibers, such as building materials, in particular wood, wood materials, fiberboards (HDF, MDF), Wood fiber products, paper, cardboard, plywood, chipboard, particleboard, fiberboard and masonite as well as glass, metal, plastic, textile substrates, leather and mineral fabrics, or linear textiles such as yarns, threads or ropes.
Die Zubereitung wird vorzugsweise zur Hydrophobierung auf die Oberflächen mit Auflagen von 0,01 -5 Gew.-% oder 0,5-5 Gew. -%, vorzugsweise 0,05-3 Gew.-% oder 0,5-3 Gew.-% Festsubstanz bezogen auf das Gewicht des zu behandelnden Flächengebildes, aufgetragen. The preparation is preferably applied to the surfaces for hydrophobization in amounts of 0.01-5% by weight or 0.5-5% by weight, preferably 0.05-3% by weight or 0.5-3% by weight of solid substance based on the weight of the surface to be treated.
„Fasern“ im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Naturfasern sowie Kunstfasern. Naturfasern sind bevorzugt Baumwolle, Wolle oder Seide. Synthetische Fasern oder Kunstfasern werden synthetisch aus natürlichen oder synthetischen Polymeren hergestellt und sind bevorzugt aus Polyester, Polyolefin, bevorzugt Polyethylen oder Polypropylen, stärker bevorzugt Polypropylen, Polyamid, Polyaramid, wie z.B. Kevlar® und Nomex®, Polyacrylnitril, Elasthan oder Regeneratfasern wie Viskose, Lyocell, Modal oder Cupro. "Fibers" within the meaning of the present invention include natural fibers as well as synthetic fibers. Natural fibers are preferably cotton, wool, or silk. Synthetic fibers are synthetically produced from natural or synthetic polymers and are preferably made of polyester, polyolefin, preferably polyethylene or polypropylene, more preferably polypropylene, polyamide, polyaramid, such as Kevlar® and Nomex®, polyacrylonitrile, elastane, or regenerated fibers such as viscose, lyocell, modal, or cupro.
Ein Textil im Sinne der Erfindung ist aus mehreren Fasern hergestellt. Bevorzugt ist das Textil linienförmig oder flächig. Unter „linienförmigem Textil“ wird beispielsweise ein Garn, ein Zwirn oder ein Seil verstanden. „Flächige Textilien“ sind bevorzugt Vliese, Filze, Gewebe, Gewirke und Geflechte. Erfindungsgemäß können Textilien auch Mischungen von Naturfasern und synthetischen Fasern enthalten. A textile within the meaning of the invention is made of multiple fibers. The textile is preferably linear or flat. A "linear textile" is understood to mean, for example, a yarn, a twisted yarn, or a rope. "Flat textiles" are preferably nonwovens, felts, woven fabrics, knitted fabrics, and braids. According to the invention, textiles can also contain mixtures of natural fibers and synthetic fibers.
Besonders bevorzugt sind Flächengebilde aus textilen Substraten, wie z.B. Gewebe, Gewirke, vorverfestigte Faservliese (non-wovens). Die textilen Substrate können aus nativen Fasern, z.B. Wolle oder Baumwolle, oder aus synthetischen Fasern, beispielsweise PES-PA, und Regeneratfasern und deren Mischungen verwendet werden. Particularly preferred are fabrics made of textile substrates, such as woven fabrics, knitted fabrics, and pre-consolidated nonwovens. The textile substrates can be made of native fibers, e.g., wool or cotton, or of synthetic fibers, such as PES-PA, and regenerated fibers and their blends.
Bei der Anwendung auf textilen Flächengebilden können die erfindungsgemäßen Zubereitungen auch mit den in der Textilindustrie üblichen Textilhilfsmitteln kombiniert werden. Ferner kommen als (Textil-)Hilfsm ittel solche in Betracht, welche die Flammfestigkeit, Stabilität, und Sicherheit gegenüber Mikroben und Schädlingen verbessern oder dem Flächengebilde einen bevorzugten Griff verleihen. Der gewünschte Warengriff bzw. die Stabilität bei Holzapplikationen kann jedoch allein durch die erfindungsgemäße Kombination der Komponenten (1 ) bis (3) eingestellt werden, weshalb in diesen Fällen auf weitere (Textil-)Hilfsmittel verzichtet werden kann. When applied to textile fabrics, the preparations according to the invention can also be combined with the textile auxiliaries commonly used in the textile industry. Further possible textile auxiliaries include those that improve flame resistance, stability, and safety against microbes and pests, or that impart a preferred feel to the fabric. However, the desired fabric feel or stability in wood applications can be achieved solely through the inventive combination of components (1) to (3), which is why further textile auxiliaries can be dispensed with in these cases.
Besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung der erfindungsgemäßen Zubereitung auf Holz bzw. Holzwerkstoffen erwiesen. So konnten diese so behandelt werden, dass ein Aufquellen z. B. an der Nut- oder Federverbindung, z.B. bei Laminat oder Parkett, oder an Kanten z.B. von Möbelbauteilen, signifikant reduziert, wenn nicht verhindert werden kann. Die so behandelten Substrate können problemlos weiteren Verarbeitungsschritten unterworfen werden und weisen z.B. eine gute Lackierbarkeit auf. The use of the preparation according to the invention on wood or wood-based materials has proven particularly advantageous. These materials could be treated in such a way that swelling, for example, at the tongue and groove joints, e.g., in laminate or parquet, or at the edges of furniture components, e.g., can be significantly reduced, if not prevented. Substrates treated in this way can be easily subjected to further processing steps and, for example, exhibit good paintability.
Die Flächengebilde können auch aus Papier bestehen, welches nach den bekannten Papiermachermethoden und aus allen in diesem Anwendungsbereich üblichen Grundstoffen hergestellt sein kann. Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können dabei entweder als Zusatz zur Papiermasse oder durch Auftrag auf die Oberfläche des maschinenglatten Papiers mittels Streichanlagen unter Anwendung von Walzen-, Rakel- oder Luftbürstenstreichverfahren und anschließender Infrarot-, Heißluft- oder Zylindertrocknung angewendet werden. The sheet materials can also consist of paper, which can be produced by known papermaking methods and from all raw materials commonly used in this field. The preparations according to the invention can be applied either as an additive to the paper pulp or by application to the surface of the machine-finished paper by means of coating systems using roller, doctor blade, or air brush coating methods, followed by infrared, hot air, or cylinder drying.
Flächengebilde aus Leder sind ebenfalls gut für die Appretur mit den erfindungsgemäßen Zubereitungen geeignet. Sofern die Anwendung in den der Gerberei nachgeschalteten Zurichtungsprozessen erfolgt, kann dies mit den bekannten Auftragsverfahren oder durch Sprühen oder Tränken erfolgen. Leather fabrics are also well suited for finishing with the preparations according to the invention. If the application takes place in the finishing processes downstream of the tannery, this can be done using conventional application methods or by spraying or impregnating.
Die Behandlung anderer Flächengebilde ist ebenfalls möglich. So können mineralische Flächengebilde, wie z.B. Beton, Ziegel, Putz, Gips, nicht lasierte Fliesen, Keramikteile oder auch Wandflächen durch Sprühen oder Tränken mit der erfindungsgemäßen Appreturflotte hervorragende Wasserabweisung erhalten. The treatment of other surfaces is also possible. Mineral surfaces such as concrete, brick, plaster, gypsum, non-glazed Tiles, ceramic parts or even wall surfaces can be given excellent water repellency by spraying or soaking with the finishing solution according to the invention.
In einer anderen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Zubereitung (Z) als Additiv zur Hydrophobierung in Farben, Lacken oder Putzen eingesetzt werden. Üblicherweise liegt der Anteil an der erfindungsgemäßen Zubereitung in diesem Fall bei 1 bis 10 Gew.-% Festsubstanz der erfindungsgemäßen Zubereitung bezogen auf die Gesamtzusammensetzung. In another embodiment, the preparation (Z) according to the invention can be used as an additive for water repellency in paints, varnishes, or plasters. The proportion of the preparation according to the invention in this case is typically 1 to 10 wt. % solids of the preparation according to the invention, based on the total composition.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Hydrophobierung von Substraten, insbesondere von Flächengebilden wie oben beschrieben durch Aufbringen der erfindungsgemäßen Zubereitung (Z) auf ein Substrat. Das Aufbringen erfolgt über die dem Fachmann bekannten Verfahren, beispielsweise durch Sprühen, Tauchen, Tränken, Streichen oder durch Schwammauftrag. A further aspect of the present invention is a process for hydrophobizing substrates, in particular sheet-like structures as described above, by applying the preparation (Z) according to the invention to a substrate. Application is carried out by methods known to those skilled in the art, for example by spraying, dipping, impregnating, brushing, or sponging.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ferner bevorzugt einen Nachbehandlungsschritt, insbesondere zur Trocknung. Bevorzugt wird das Substrat, welches mit der Zubereitung (Z) ausgerüstet wurde, zunächst bei Raumtemperatur getrocknet. Zusätzlich kann bei Bedarf eine Wärmebehandlung erfolgen. Die Dauer der Hitzebehandlung ist jeweils abhängig von den angewandten Temperaturen. The process according to the invention preferably further comprises a post-treatment step, in particular for drying. Preferably, the substrate treated with preparation (Z) is first dried at room temperature. Additionally, a heat treatment can be carried out if necessary. The duration of the heat treatment depends on the temperatures used.
Viele konfektionierte Artikel werden entweder im häuslichen Bereich in Haushaltswaschmaschinen oder in Industriewaschmaschinen gewaschen oder einer chemischen Reinigung unterzogen. Die durch die Zubereitung öl-, wasser- und schmutzabweisend appretierten Kleidungsstücke erleiden durch die Wäsche oder Reinigung einen Verlust dieser Eigenschaften. Durch eine Nachbehandlung der gewaschenen textilen Substrate mit der erfindungsgemäßen Zubereitung gemäß oben beschriebenen Verfahren können diese Eigenschaften wieder aufgefrischt und revital isiert werden. Bevorzugt wird das Verfahren daher auch auf textilen Substraten angewendet, die bereits (mehrmals) gewaschen sind. Abbildung 1 : Darstellung des Abperlmessgeräts und der Versuchsanordnung (20°- Neigungswinkel) Many ready-made articles are washed either in domestic or industrial washing machines or subjected to dry cleaning. Garments treated with the preparation to make them oil-, water-, and dirt-repellent suffer a loss of these properties during washing or cleaning. These properties can be refreshed and revitalized by post-treating the washed textile substrates with the preparation according to the process described above. Therefore, the process is preferably also applied to textile substrates that have already been washed (several times). Figure 1: Illustration of the beading measuring device and the test setup (20° inclination angle)
Abbildung 2: Vergleich der Wasserabweisung zwischen einer mit Zubereitung Z-8 behandelten Betonoberfläche (links) und einer unbehandelten Oberfläche (rechts). Figure 2: Comparison of water repellency between a concrete surface treated with preparation Z-8 (left) and an untreated surface (right).
Abbildung 3: Darstellung der Wasseraufbringung auf die hydrophobierten Spanplatten unmittelbar nach der Applikation. Figure 3: Illustration of the water application to the hydrophobized chipboard immediately after application.
Abbildung 4: Darstellung der Spanplatten nach 24 Stunden Quellzeit, wobei die starke Quellung beim Blindwert und die minimale Quellung bei Z-1 bis Z-8 sichtbar ist. Figure 4: Representation of the particle boards after 24 hours of swelling time, showing the strong swelling at the blank value and the minimal swelling at Z-1 to Z-8.
Beispiele Examples
Ausrüstung Gewebe, Wasserabweisung Finish fabric, water repellency
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Die Applikation der Appreturen auf textilen Flächengebilden erfolgte durch Aufsprühen. The following examples illustrate the invention. The finishes were applied to textile fabrics by spraying.
Die Bestimmung der Flottenaufnahme erfolgte durch Auswiegen der appretierten Testmuster vor und nach der Applikation. The liquor absorption was determined by weighing the finished test samples before and after application.
Die Prüfung der modifizierten Substrate erfolgte im Normklima (20 °C, 65 % rel. Luftfeuchtigkeit) 24 Stunden nach Konditionierung. Auflagemengen sowie die Bedingungen der Heißbehandlung sind in den Tabellen 3a und 3b aufgeführt. The modified substrates were tested under standard conditions (20 °C, 65% relative humidity) 24 hours after conditioning. Coating quantities and heat treatment conditions are listed in Tables 3a and 3b.
Die Wasserabweisung wurde auf den textilen Flächengebilden sowohl mittels Spraytest gemäß AATCC Standard Test Method 22 als auch mittels des wesentlich stärker differenzierenden „Bundesmanntests“ gemäß DIN 53 888 getestet. Die Prüfung gemäß AATCC Standard Test Method 22 erfolgt durch Aufsprühen von destilliertem Wasser unter kontrollierten Bedingungen auf das zu testende textile Substrat und anschließendem visuellen Vergleich des Benetzungsmusters zu Bildern eines in der Testmethode aufgeführten Beurteilungsstandards. Die angegebenen Zahlenwerte beziehen sich dabei auf das Erscheinungsbild der Oberfläche nach dem Aufsprühen des Wassers und haben folgende Bedeutung: The water repellency of the textile fabrics was tested both by spray testing according to AATCC Standard Test Method 22 and by the much more differentiated “Bundesmann test” according to DIN 53 888. The test according to AATCC Standard Test Method 22 is carried out by spraying distilled water under controlled conditions onto the textile substrate to be tested and then visually comparing the wetting pattern to Images of an assessment standard listed in the test method. The numerical values given refer to the appearance of the surface after spraying the water and have the following meaning:
100 = Kein Anhaften von Wassertropfen oder Benetzung der oberen Oberfläche 90 = Vereinzeltes Anhaften von Wassertropfen oder Benetzung der oberen Oberfläche 100 = No adhesion of water droplets or wetting of the upper surface 90 = Occasional adhesion of water droplets or wetting of the upper surface
80 = Benetzung der oberen Oberfläche an den Auftreffpunkten des Wassers 70 = Teilweise Benetzung der ganzen oberen Oberfläche 80 = Wetting of the upper surface at the points of impact of the water 70 = Partial wetting of the entire upper surface
50 = Vollständige Benetzung der ganzen oberen Oberfläche 50 = Complete wetting of the entire upper surface
0 = Vollständige Benetzung der ganzen oberen und unteren Oberfläche0 = Complete wetting of the entire upper and lower surface
(Durchnetzung). (Networking).
Beispiele zur Herstellung der Komponente (1) Examples of component manufacturing (1)
Verbindung (A): Connection (A):
Allgemeine Herstellungsvorschrift für Verbindungen (A) der Formel (AI) und/oder (All) General preparation procedure for compounds (A) of formula (AI) and/or (All)
In einem geeignet dimensionierten Dreihalskolben, ausgestattet mit Destillationskühler, regelbarem Rührer und Innenthermometer werden die in der Tabelle 1 angegebenen Edukte (a1 , a2 oder a3) und (b1 ) in den dort angegebenen Mengen in Gramm unter Schutzgas und Rühren aufgeschmolzen. Anschließend wird das Gemisch auf die in der Tabelle 1 angegebene Endtemperatur (T) aufgeheizt und solange weitergerührt bis kein Reaktionswasser mehr abdestilliert und die in den Tabelle 1 genannte Säurezahl (SZ) erreicht ist. Bedarfsweise kann bei den Veresterungsreaktionen 0,1 % Schwefelsäure als Katalysator zugesetzt werden. Bei den Amidierungsreaktionen ist kein Zusatz von Katalysator notwendig. Das resultierende Kondensationsprodukt wird ausgegossen und nach dem Abkühlen zu Schuppen verarbeitet. In a suitably sized three-necked flask equipped with a distillation condenser, adjustable stirrer and internal thermometer, the reactants (a1, a2 or a3) and (b1) listed in Table 1 are melted in the quantities in grams stated therein under a protective gas and with stirring. The mixture is then heated to the final temperature (T) stated in Table 1 and stirring is continued until no more water of reaction distills off and the acid number (AN) stated in Table 1 is reached. If necessary, 0.1% sulfuric acid can be added as a catalyst in the esterification reactions. No addition of catalyst is necessary for the amidation reactions. The resulting condensation product is poured out and, after cooling, processed into flakes.
Besondere Herstellungsvorschrift für Verbindungen (A) der Formel (AI) und/oder (All) unter Verwendung von Alkylisocyanaten (b2) und Weiterverarbeitung zum Umsetzungsprodukte (S) In einem geeignet dimensionierten Dreihalskolben, ausgestattet mit Rückflusskühler, regelbarem Rührer, Innenthermometer und Tropftrichter werden die in der Tabelle 1 angegebenen Verbindungen (a1 ) und (b2) in Gramm in Isopropylacetat (Lösungsmittel (LM)) vorgelegt. Anschließend werden, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten, 0,05 % 1 ,4-Diazabicylo(2,2,2)octan als Katalysator zugesetzt und die Mischung solange bei 80 °C gerührt, bis im IR- Spektrum keine NCO-Bande mehr erkennbar ist. Anschließend wird dem Gemisch zur Herstellung des Umsetzungsproduktes (S) die in Tabelle 1 angegebene Menge in Gramm von Komponente (IC) zugegeben und solange bei 80 °C weitergerührt, bis im IR-Spektrum keine NCO-Bande mehr erkennbar ist. Special preparation procedure for compounds (A) of formula (AI) and/or (A11) using alkyl isocyanates (b2) and further processing to the reaction product (S) In a suitably sized three-necked flask equipped with a reflux condenser, adjustable stirrer, internal thermometer, and dropping funnel, the compounds (a1) and (b2) listed in Table 1 are initially charged in grams in isopropyl acetate (solvent (LM)). Then, 0.05% of 1,4-diazabicyclo(2,2,2)octane, based on the total amount of components, is added as catalyst, and the mixture is stirred at 80 °C until no NCO band is detectable in the IR spectrum. Subsequently, to prepare the reaction product (S), the amount in grams of component (IC) listed in Table 1 is added to the mixture, and stirring is continued at 80 °C until no NCO band is detectable in the IR spectrum.
Umsetzungsprodukte (S) (=Komponente (1)): Reaction products (S) (=component (1)):
Allgemeine Herstellungsvorschrift für Umsetzungsprodukte (S) aus einer Verbindung (A) und nicht blockierten oder teilblockierten Di-, Tri- oder Polyisocyanaten (IC) General preparation procedure for reaction products (S) from a compound (A) and unblocked or partially blocked di-, tri- or polyisocyanates (IC)
In einem geeignet dimensionierten Dreihalskolben, ausgestattet mit Rückflusskühler, regelbarem Rührer, Innenthermometer und Tropftrichter werden die in der Tabelle 1 angegebenen Verbindungen (A) und die Komponenten (IC) in den dort angegebenen Mengen in Gramm in Lösungsmittel (LM) vorgelegt. Anschließend werden, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten, 0,05 % 1 ,4-Diazabicylo(2,2,2)octan als Katalysator zugesetzt und die Mischung solange bei 65 °C gerührt, bis im IR-Spektrum keine NCO-Bande mehr erkennbar ist. In a suitably sized three-necked flask equipped with a reflux condenser, adjustable stirrer, internal thermometer, and dropping funnel, the compounds (A) and components (IC) listed in Table 1 are placed in solvent (LM) in the amounts specified therein (grams). Subsequently, 0.05% of 1,4-diazabicyclo(2,2,2)octane is added as a catalyst, based on the total amount of components, and the mixture is stirred at 65 °C until no NCO band is detectable in the IR spectrum.
Beispiele zur Herstellung der Komponente (2) Examples of component manufacturing (2)
Acrylsäure-2-[[(octadecylamine)carbonyl]oxy]ethylester wird analog zu Beispiel 2 in EP0448399B1 hergestellt. Acrylic acid 2-[[(octadecylamine)carbonyl]oxy]ethyl ester is prepared analogously to Example 2 in EP0448399B1.
Copolymerlösung C(1) 62,7 g (0,150 mol) Acrylsäure-2-[[(octadecylamine)carbonyl]oxy]ethylester, 11 ,1 g (0,078 mol) Isobutylmethacrylat und 1 ,5 g (0,015 mol) Glycidylmethacrylat werden in 75 g Dibutoxymethan gelöst und auf 60 °C erhitzt. Es werden 0,3 g (1 ,5 mmol) 1 - Dodecanthiol zugegeben. Nach mehrmaligem Inertisieren mit Stickstoff wird die Polymerisation wird durch die Zugabe von 1 ,2 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gestartet und die Reaktionslösung 24 Stunden bei 60 °C gerührt. Man erhält eine klare, leicht gelbliche Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von ca. 50%. Copolymer solution C(1) 62.7 g (0.150 mol) of 2-[[(octadecylamine)carbonyl]oxy]ethyl acrylate, 11.1 g (0.078 mol) of isobutyl methacrylate, and 1.5 g (0.015 mol) of glycidyl methacrylate are dissolved in 75 g of dibutoxymethane and heated to 60 °C. 0.3 g (1.5 mmol) of 1-dodecanethiol is added. After repeated inerting with nitrogen, the polymerization is initiated by adding 1.2 g of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and the reaction solution is stirred at 60 °C for 24 hours. A clear, slightly yellowish polymer solution with a solids content of approximately 50% is obtained.
Molverhältnis in Mol[%]: Monomer M’(1 ): Monomer M’(2):Monomer M’(3) = z.B. 62:32:6 Molar ratio in mol[%]: Monomer M’(1): Monomer M’(2):Monomer M’(3) = e.g. 62:32:6
Copolymerlösung C(2) Copolymer solution C(2)
243,4 g (0,75 mol) Stearylacrylat, 29,5 g (0,21 mol) tert-Butylmethacrylat, 2,63 g (0,012 mol) Glycidylmethacrylat und 2,63 g (0,02 mol) 2-Hydroxyethylmethacrylat werden in 280 g n-Heptan gelöst und auf 60 °C erhitzt. Es werden 1 ,1 g (5,4 mmol) 1 -Dodecanthiol zugegeben. Nach mehrmaligem Inertisieren mit Stickstoff wird die Polymerisation wird durch die Zugabe von 4,6 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gestartet und die Reaktionslösung 24 Stunden bei 60 °C gerührt. Man erhält eine klare, leicht gelbliche Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von ca. 50%. 243.4 g (0.75 mol) of stearyl acrylate, 29.5 g (0.21 mol) of tert-butyl methacrylate, 2.63 g (0.012 mol) of glycidyl methacrylate, and 2.63 g (0.02 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate are dissolved in 280 g of n-heptane and heated to 60 °C. 1.1 g (5.4 mmol) of 1-dodecanethiol are added. After repeated inerting with nitrogen, the polymerization is initiated by adding 4.6 g of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and the reaction solution is stirred at 60 °C for 24 hours. A clear, slightly yellowish polymer solution with a solids content of approximately 50% is obtained.
Molverhältnis in Mol[%]: Monomer M’(1 ): Monomer M’(2):Monomer M’(3):Monomer M‘(4) = z.B. 76:21 :1 :2 Molar ratio in mol[%]: Monomer M'(1): Monomer M'(2):Monomer M'(3):Monomer M'(4) = e.g. 76:21:1:2
Copolymerlösung C(3) Copolymer solution C(3)
275,0 g (0,67 mol) Behenylmethacrylat, 19,0 g (0,096 mol) 2-Ethylhexylmethacrylat und 2,63 g (0,012 mol) Glycidylmethacrylat werden in 300 g Isopar J gelöst und auf 60 °C erhitzt. Es werden 1 ,1 g (5,4 mmol) 1 -Dodecanthiol zugegeben. Nach mehrmaligem Inertisieren mit Stickstoff wird die Polymerisation wird durch die Zugabe von 4,6 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gestartet und die Reaktionslösung 24 Stunden bei 60 °C gerührt. Man erhält eine klare, leicht gelbliche Polymerlösung mit einem Feststoffgehalt von ca. 50%. 275.0 g (0.67 mol) of behenyl methacrylate, 19.0 g (0.096 mol) of 2-ethylhexyl methacrylate, and 2.63 g (0.012 mol) of glycidyl methacrylate are dissolved in 300 g of Isopar J and heated to 60 °C. 1.1 g (5.4 mmol) of 1-dodecanethiol are added. After repeated inerting with nitrogen, the polymerization is initiated by adding 4.6 g of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and the reaction solution is stirred at 60 °C for 24 hours. A clear, slightly yellowish polymer solution with a solids content of approximately 50% is obtained.
Molverhältnis in Mol[%]: Monomer M’(1 ): Monomer M’(2):Monomer M’(3) = z.B. 86:12:2 Herstellung der erfindungsgemäßen Zubereitungen (Z) Molar ratio in mol[%]: Monomer M'(1): Monomer M'(2):Monomer M'(3) = e.g. 86:12:2 Preparation of the preparations according to the invention (Z)
Die in der Tabelle 1 aufgeführten Umsetzungsprodukte (S) (=Komponente (1)) werden mit Komponente (2) abgemischt und gegebenenfalls mit einem geeigneten Lösungsmittel (LM) verdünnt, wobei die in der Tabelle 2 genannten Zubereitungen (Z) erhalten werden. The reaction products (S) (=component (1)) listed in Table 1 are mixed with component (2) and, if appropriate, diluted with a suitable solvent (LM), whereby the preparations (Z) listed in Table 2 are obtained.
Die in der Tabelle 1 aufgeführten Lösungen (SL), enthaltend die Komponenten (1 ) und (4), werden mit Komponente (2) abgemischt. Gegebenenfalls werden die Komponenten (3) und (4) in den angegebenen Gewichtsverhältnissen hinzugegeben, wobei die in der Tabelle 2 genannten Zubereitungen (Z) erhalten werden. The solutions (SL) listed in Table 1, containing components (1) and (4), are mixed with component (2). If necessary, components (3) and (4) are added in the specified weight ratios, yielding the preparations (Z) listed in Table 2.
Tabelle 1 (erfindungsgemäß): Herstellung der Komponente (1 ); Mengenangaben in Gramm Tabelle 2: Mischungsverhältnisse der erfindungsgemäßen Zubereitung (Z) Table 1 (according to the invention): Preparation of component (1); quantities in grams Table 2: Mixing ratios of the preparation according to the invention (Z)
Tabelle 2a: Mischungsverhältnisse der erfindungsgemäßen Lösemittelzubereitungen (Komponente 4) Table 2a: Mixing ratios of the solvent preparations according to the invention (component 4)
Appreturbeispiele Finishing examples
Anwendung von Zubereitungen (Z) auf textilen Flächengebilden: Application of preparations (Z) on textile fabrics:
Ausrüstungskonditionen und Prüfergebnisse sind in der Tabelle 3 zusammengefasst. Tabelle 3: Sprayapplikation auf Polyestergewebe, einseitig laminiert mitEquipment conditions and test results are summarized in Table 3. Table 3: Spray application on polyester fabric, laminated on one side with
Polyesterfolie, 125 g/m2 Polyester film, 125 g/m 2
Ausrüstungsergebnis Equipment result
Einsatzmenge von Zubereitung (Z) 200 g/l in IsopropylacetatApplication quantity of preparation (Z) 200 g/l in isopropyl acetate
Flottenaufnahme: 80% Fleet intake: 80%
Trocknung und Kondensation: 24 h bei Raumtemperatur Drying and condensation: 24 h at room temperature
Anwendung von Zubereitungen (Z) auf porösen Flächengebilden Application of preparations (Z) on porous surfaces
Beispiel 1 Example 1
Streichapplikation auf gehobelte Fichtenbretter, 250 g/m2 Brush application on planed spruce boards, 250 g/m 2
Ausrüstungsergebnis Equipment result
Einsatzmenge von Zubereitung 1 -8 (Z) 200 g/l in IsopropylacetatApplication quantity of preparation 1 -8 (Z) 200 g/l in isopropyl acetate
Trocknung: 15 min bei RT Drying: 15 min at room temperature
Kondensation: 24 h bei RT Condensation: 24 h at RT
Die Bretter wurden mittels Pinsel gleichmäßig eingelassen bis die Zubereitung (berechnet auf 250g/m2) vollständig verbraucht war. Die Bretter fühlten sich bereits 5 min. (RT) nach Imprägnierung trocken an. Nach 24 h Lagerung wurden die Bretter in einem 10° Winkel positioniert und mit jeweils 2 Liter dest. Wasser am höchsten Punkt langsam begossen. Die hydrophobierenden Effekte der erfindungsgemäßen Zubereitungen zeigen sich darin, dass das Wasser abperlt und keine sichtbaren Wasserflecken beobachtet werden können. The boards were evenly coated with a brush until the preparation (calculated at 250g/ m² ) was completely used up. The boards felt dry after just 5 minutes (room temperature) after impregnation. After 24 hours of storage, the boards were positioned at a 10° angle and slowly watered with 2 liters of distilled water at the highest point. The hydrophobic effects of the preparation according to the invention Preparations are evident in that the water beads up and no visible water stains can be observed.
Beispiel 2: Example 2:
Anwendung der Zubereitungen 1-8 (Z) auf mineralischen Baustoffen zur Verbesserung der Wasser- und Schmutzresistenz: Application of preparations 1-8 (Z) on mineral building materials to improve water and dirt resistance:
Anwendung: Application:
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen 1-8 (Z) wurden zur Hydrophobierung und Schutzbehandlung von porösen mineralischen Baustoffen, wie Beton, Ziegel, Putz oder Gips, eingesetzt. Ziel war es, die Lebensdauer dieser Materialien zu verlängern, ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen zu erhöhen und das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz zu verhindern. The inventive preparations 1-8 (Z) were used for the hydrophobicization and protective treatment of porous mineral building materials, such as concrete, brick, plaster, or gypsum. The aim was to extend the service life of these materials, increase their resistance to weathering, and prevent the penetration of moisture and dirt.
Applikation: Application:
• Die mineralischen Oberflächen wurden zunächst durch mechanische Reinigung (z. B. Abkehren oder Hochdruckreinigen) von Schmutz, Staub und losen Partikeln befreit. Es wurde darauf geachtet, dass die zu behandelnde Oberfläche trocken ist, um eine optimale Haftung der Zubereitung zu gewährleisten. • The mineral surfaces were first cleaned of dirt, dust, and loose particles by mechanical cleaning (e.g., sweeping or high-pressure cleaning). Care was taken to ensure that the surface to be treated was dry to ensure optimal adhesion of the preparation.
• Die erfindungsgemäßen Zubereitungen 1-8 (Z), wurden mit einem geeigneten Applikationsverfahren, beispielsweise durch Streichen, Rollen oder Sprühen, gleichmäßig auf die Oberfläche aufgetragen. Die empfohlene Auftragungsmenge betrug etwa 200-300 g/m2 • The inventive preparations 1-8 (Z) were applied evenly to the surface using a suitable application method, for example, by brushing, rolling, or spraying. The recommended application rate was approximately 200-300 g/m 2
• Die behandelte Oberfläche wurde anschließend für 24 Stunden bei• The treated surface was then left for 24 hours at
Raumtemperatur getrocknet, um das Lösungsmittel verdampfen zu lassen und die Zubereitung dauerhaft auf dem Substrat zu fixieren. Dried at room temperature to allow the solvent to evaporate and permanently fix the preparation to the substrate.
Anwendunqstechnischer Versuch Application-technical experiment
Ein Abperlmessgerät (siehe Abbildung 1) wurde verwendet, um die Wasserabweisung der behandelten Oberfläche zu überprüfen. Die Oberfläche wurde in einem Neigungswinkel von 20° positioniert und mit 200 Millilitern destilliertem Wasser übergossen. Das Verhalten der Wassertropfen wurde dabei beobachtet. A beading meter (see Figure 1) was used to test the water repellency of the treated surface. The surface was positioned at an angle of 20° and poured with 200 milliliters of distilled water. The behavior of the water droplets was recorded. observed.
Versuchsergebnis Test result
• Die behandelten Oberflächen zeigte eine vollständige Abweisung des Wassers, welches in Form von Tropfen abperlte, ohne Flecken oder Eindringen in das Substrat zu hinterlassen. • The treated surfaces showed complete repellency of water, which rolled off in the form of drops without leaving stains or penetrating the substrate.
• Zum Vergleich wurde eine unbehandelte Oberfläche derselben mineralischen Substratart getestet. Hier zeigten sich deutliche Wasserflecken und eine erhebliche Feuchtigkeitsaufnahme des Materials (beispielhaft siehe Abbildung 2). • For comparison, an untreated surface of the same mineral substrate type was tested. This surface showed significant water stains and significant moisture absorption by the material (see Figure 2 for an example).
Zusätzlich wurde festgestellt, dass die behandelte Oberfläche auch gegenüber Schmutzanhaftung erheblich widerstandsfähiger ist. Dadurch wird die Reinigung erleichtert und die Oberfläche behält länger ihr ursprüngliches Aussehen. Die poröse Struktur des Baustoffs blieb trotz der Hydrophobierung vollständig erhalten, wodurch die Dampfdiffusionsfähigkeit des Materials gewährleistet bleibt. Additionally, it was found that the treated surface is significantly more resistant to dirt adhesion. This makes cleaning easier and the surface retains its original appearance longer. The porous structure of the building material was fully preserved despite the hydrophobic treatment, thus ensuring the material's vapor permeability.
Fazit: Conclusion:
Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Zubereitungen 1 -8 (Z) mineralische Baustoffe effektiv vor Feuchtigkeit schützt, ohne ihre grundlegenden Matenaleigenschaften, wie die Dampfdiffusionsfähigkeit, zu beeinträchtigen. Die hohe Wasser- und Schmutzresistenz macht die Zubereitung ideal für Anwendungen in der Bauindustrie, wie z. B. für Fassaden, Gehwege oder Außenwände, bei denen Langlebigkeit und Schutz vor Umwelteinflüssen essenziell sind. The results show that the inventive preparations 1-8 (Z) effectively protect mineral building materials from moisture without compromising their fundamental material properties, such as vapor permeability. The high water and dirt resistance makes the preparation ideal for applications in the construction industry, such as facades, sidewalks, or exterior walls, where durability and protection against environmental influences are essential.
Beispiel 3: Example 3:
Anwendung von Zubereitungen 1-8 (Z) zur Imprägnierung und Hydrophobierung auf Holzoberflächen: Application of preparations 1-8 (Z) for impregnation and hydrophobization of wooden surfaces:
Anwendung: Application:
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen 1 -8 (Z) wurden zur Imprägnierung und Hydrophobierung von Holz- und Holzwerkstoffoberflächen, wie Massivholz, Spanplatten oder MDF-Platten, verwendet, um diese vor Feuchtigkeit, Schimmelbildung, mechanischem Abrieb und weiteren Umwelteinflüssen zu schützen. The preparations 1-8 (Z) according to the invention were used for the impregnation and hydrophobization of wood and wood-based material surfaces, such as solid wood, chipboard or MDF boards, in order to protect them from moisture, To protect against mold growth, mechanical abrasion and other environmental influences.
Applikation: Application:
• Zunächst wurde die Holzoberfläche durch mechanisches Abreiben oder• First, the wood surface was treated by mechanical rubbing or
Absaugen gereinigt, um Staub, lose Partikel und Verschmutzungen zu entfernen. Es wurde sichergestellt, dass die Oberfläche trocken ist, bevor die Behandlung erfolgt. Vacuumed to remove dust, loose particles, and dirt. Ensured the surface was dry before treatment.
Die erfindungsgemäße Zubereitung 1 -8 (Z) wurden auf die Holzoberfläche mittels eines geeigneten Applikationsverfahrens, beispielsweise durch Sprühen oder Streichen, aufgetragen. Die Auftragsmenge betrug dabei vorzugsweise 200 g/m2 The inventive preparations 1-8 (Z) were applied to the wood surface using a suitable application method, for example, by spraying or brushing. The application rate was preferably 200 g/m 2
Nach der Applikation erfolgte eine Trocknung bei Raumtemperatur (20-25 °C) für mindestens 24 Stunden, um das Lösungsmittel vollständig verdampfen zu lassen und eine vollständige Vernetzung der Zubereitung mit der Holzoberfläche zu gewährleisten. After application, drying was carried out at room temperature (20-25 °C) for at least 24 hours to allow complete evaporation of the solvent and to ensure complete cross-linking of the preparation with the wood surface.
Anwendungstechnischer Versuch: Application test:
Ein Quellversuch wurde an hydrophobierten Holzspanplatten durchgeführt. Dabei wurde auf die mit den Zubereitungen 1 bis 8 behandelten Oberflächen jeweils eine definierte Wassermenge aufgetragen, (siehe Abbildung 3) Nach einer Einwirkzeit von 24 Stunden (Quellzeit) wurde das Quellungsverhalten der Platten überprüft, (siehe Abbildung 4) A swelling test was conducted on hydrophobicized particle boards. A defined amount of water was applied to each surface treated with preparations 1 to 8 (see Figure 3). After a contact time of 24 hours (swelling time), the swelling behavior of the boards was tested (see Figure 4).
Versuchserqebnisse: Test results:
Der Blindwert (unbehandelte Holzspanplatten) zeigte ein stark ausgeprägtes Quellungsverhalten mit deutlicher Wasseraufnahme und sichtbaren Verformungen. Von den mit den Zubereitungen (Z-1 bis Z-8) behandelten Platten wiesen nur die mit Z-1 und Z-4 behandelten Oberflächen ein minimales Quellungsverhalten auf. Die restlichen Zubereitungen zeigten hingegen kein Quellungsverhalten. The blank (untreated particleboard) showed pronounced swelling behavior with significant water absorption and visible deformation. Of the boards treated with the preparations (Z-1 to Z-8), only the surfaces treated with Z-1 and Z-4 showed minimal swelling behavior. The remaining preparations, however, showed no swelling behavior.
Fazit: Conclusion:
Die so behandelte Holzoberfläche weist eine signifikant erhöhte Wasserabweisung auf, erkennbar durch das Abperlen von Wasser (hydrophober Effekt). Gleichzeitig bleibt die natürliche Atmungsaktivität des Holzes erhalten. Zudem zeigt das behandelte Holz eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Einwirkungen und bleibt problemlos weiterverarbeitbar, beispielsweise durch Lackieren, Verkleben oder Verschrauben. Besonders bei Nut- und Federverbindungen, wie sie in Laminat oder Parkett vorkommen, wird ein Aufquellen durch Feuchtigkeit erheblich reduziert oder vollständig verhindert. The treated wood surface exhibits significantly increased water repellency, noticeable by the water beading (hydrophobic effect). At the same time, The wood's natural breathability is preserved. Furthermore, the treated wood exhibits improved resistance to mechanical influences and remains easily processable, for example, by painting, gluing, or screwing. Especially with tongue-and-groove joints, such as those found in laminate or parquet, swelling due to moisture is significantly reduced or completely prevented.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102024104455 | 2024-02-16 | ||
| DE102024104455.1 | 2024-02-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025172516A1 true WO2025172516A1 (en) | 2025-08-21 |
Family
ID=94687779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2025/054002 Pending WO2025172516A1 (en) | 2024-02-16 | 2025-02-14 | Compositions for treating surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025172516A1 (en) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3332997A1 (en) | 1983-09-13 | 1985-03-28 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | METHOD FOR IMPREGNATING TEXTILES FROM ORGANIC FIBERS |
| EP0159117B1 (en) | 1984-02-29 | 1993-01-27 | The Baxenden Chemical Company Limited | Blocked isocyanates |
| DE4441418A1 (en) | 1994-11-22 | 1996-05-23 | Bayer Ag | Process for the preparation of 3,5-dimethylpyrazole-blocked polyisocyanates |
| EP0448399B1 (en) | 1990-03-21 | 1996-08-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Waterborne acrylic low adhesion backsize and release coating compositions, methods of making the compositions, and sheet materials coated therewith |
| JP2000248140A (en) | 1999-03-03 | 2000-09-12 | Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd | Resin composition for moisture-proofing and moisture- proof paper made by using it |
| DE10017651A1 (en) | 2000-04-08 | 2001-10-18 | Basf Coatings Ag | Di- and polyisocyanates blocked with pyrazoles disubstituted in the 3,4-position and their use |
| WO2003078725A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Rudolf Gmbh & Co. Kg Chemische Fabrik | Preparations based on water and/or organic solvents and use thereof as coating on textile fabrics |
| EP1424433A2 (en) | 2002-11-26 | 2004-06-02 | Air Products Polymers, L.P. | Waterborne hydrophobic barrier coatings derived from copolymers of higher vinyl esters |
| WO2004106623A1 (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-09 | Rudolf Gmbh & Co. Kg | Preparations for making planar structures oil-repellent and water-repellent, and use thereof |
| WO2008135208A1 (en) | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Rudolf Gmbh & Co. Kg Chemische Fabrik | Fluorocarbon polymer-free preparations based on water and/or organic solvents and the use thereof as a finish on flexible sheet material |
| WO2010115496A1 (en) | 2009-03-28 | 2010-10-14 | Huntsman Textile Effects (Germany) Gmbh | Fluorine-free aqueous dispersion for treating textile fabrics |
| DE102013209170A1 (en) | 2013-05-17 | 2013-09-12 | Cht R. Beitlich Gmbh | Composition useful e.g. for waterproofing of absorbent materials, comprises silicone polymer, wax and/or fatty acid esters, aminoplast, urea derivatives and/or melamine derivatives, solvent, crosslinking agent, and dispersing auxiliaries |
| WO2016000830A1 (en) | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Archroma Ip Gmbh | Fluorine-free water-repellent composition |
| WO2018007549A1 (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Rudolf Gmbh | Preparation as water repelling agents |
-
2025
- 2025-02-14 WO PCT/EP2025/054002 patent/WO2025172516A1/en active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3332997A1 (en) | 1983-09-13 | 1985-03-28 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | METHOD FOR IMPREGNATING TEXTILES FROM ORGANIC FIBERS |
| EP0159117B1 (en) | 1984-02-29 | 1993-01-27 | The Baxenden Chemical Company Limited | Blocked isocyanates |
| EP0448399B1 (en) | 1990-03-21 | 1996-08-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Waterborne acrylic low adhesion backsize and release coating compositions, methods of making the compositions, and sheet materials coated therewith |
| DE4441418A1 (en) | 1994-11-22 | 1996-05-23 | Bayer Ag | Process for the preparation of 3,5-dimethylpyrazole-blocked polyisocyanates |
| JP2000248140A (en) | 1999-03-03 | 2000-09-12 | Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd | Resin composition for moisture-proofing and moisture- proof paper made by using it |
| DE10017651A1 (en) | 2000-04-08 | 2001-10-18 | Basf Coatings Ag | Di- and polyisocyanates blocked with pyrazoles disubstituted in the 3,4-position and their use |
| WO2003078725A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Rudolf Gmbh & Co. Kg Chemische Fabrik | Preparations based on water and/or organic solvents and use thereof as coating on textile fabrics |
| EP1424433A2 (en) | 2002-11-26 | 2004-06-02 | Air Products Polymers, L.P. | Waterborne hydrophobic barrier coatings derived from copolymers of higher vinyl esters |
| WO2004106623A1 (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-09 | Rudolf Gmbh & Co. Kg | Preparations for making planar structures oil-repellent and water-repellent, and use thereof |
| WO2008135208A1 (en) | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Rudolf Gmbh & Co. Kg Chemische Fabrik | Fluorocarbon polymer-free preparations based on water and/or organic solvents and the use thereof as a finish on flexible sheet material |
| WO2010115496A1 (en) | 2009-03-28 | 2010-10-14 | Huntsman Textile Effects (Germany) Gmbh | Fluorine-free aqueous dispersion for treating textile fabrics |
| DE102013209170A1 (en) | 2013-05-17 | 2013-09-12 | Cht R. Beitlich Gmbh | Composition useful e.g. for waterproofing of absorbent materials, comprises silicone polymer, wax and/or fatty acid esters, aminoplast, urea derivatives and/or melamine derivatives, solvent, crosslinking agent, and dispersing auxiliaries |
| WO2016000830A1 (en) | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Archroma Ip Gmbh | Fluorine-free water-repellent composition |
| WO2018007549A1 (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Rudolf Gmbh | Preparation as water repelling agents |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| W. SIEFKEN, LIEBIGS ANNALEN DER CHEMIE, vol. 562, 1949, pages 75 - 136 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3481887B1 (en) | Preparation as water repelling agents | |
| EP1629149B1 (en) | Preparations for making planar structures oil-repellent and water-repellent, and use thereof | |
| EP2152957B1 (en) | Fluorocarbon polymer-free preparations based on water and/or organic solvents and the use thereof as a finish on flexible sheet material | |
| DE60317663T2 (en) | FLUORCHEMICAL COMPOSITION CONTAINING A FLUORINATED POLYETHERE AND ITS USE IN THE TREATMENT OF FIBER MATERIALS | |
| EP0919579B1 (en) | Storage-stable self-crosslinking hybrid dispersions | |
| DE69927679T2 (en) | BLOCKED OLIMOGERE ISOCYANATES, THEIR PREPARATION AND USE | |
| EP3074437B1 (en) | Finishing agent with blocked polyisocyanates | |
| EP1485533B1 (en) | Preparations based on water and/or organic solvents and use thereof as coating on textile fabrics | |
| DE69836248T2 (en) | Water and oil repellent composition | |
| EP1446432A2 (en) | Copolymers containing fluorine, method for the production and use thereof | |
| DE60119395T2 (en) | FLUORATED COPOLYMERS FOR HYDROPHOBYLING AND OLEOPHOBYING OF BUILDING MATERIALS | |
| WO2025172516A1 (en) | Compositions for treating surfaces | |
| EP4298154B1 (en) | Hydrophobing agent with permanent effect | |
| DE102015208116B3 (en) | Hydrophobie-lending compound and fluorocarbon polymer-free preparations based on water and / or organic solvents, their use as a finish on fabrics and substrates obtained thereafter | |
| DE2610372C3 (en) | Process for impregnating and coating textiles with polymers of acrylic and methacrylic esters | |
| EP0814102A2 (en) | Graft polymers from unsaturated monomers onto modified polyurea, their preparation process and use | |
| EP0511539A1 (en) | Aqueous dispersions of copolymers containing perfluoroalkyl groups, their preparation and their use | |
| EP2576163A1 (en) | Binder for granular and/or fibrous substrates | |
| DE10231643A1 (en) | Graft fluoro-copolymer, used for coating e.g. smooth surface, leather or textile, is prepared by polymerizing olefinic compound and/or maleic salt or maleimide in presence of excess polymer with ester group | |
| DE2619072A1 (en) | PROCESS FOR MODIFICATION OF TEXTILE AREAS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 25706703 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |