DE3613492A1 - Verfahren zur herstellung von waessrigen dispersionen von polyurethan-polyharnstoffen, die nach diesem verfahren erhaeltlichen dispersionen und ihre verwendung als oder zur herstellung von beschichtungsmitteln - Google Patents
Verfahren zur herstellung von waessrigen dispersionen von polyurethan-polyharnstoffen, die nach diesem verfahren erhaeltlichen dispersionen und ihre verwendung als oder zur herstellung von beschichtungsmittelnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung
von wäßrigen Dispersionen von Polyurethan-Polyharnstoffen,
wobei man zunächst in organischer Lösung unter Verwendung
ausgewählter Ausgangsmaterialien in ausgewählten Mengenverhältnissen
freie Isocyanatgruppen aufweisende Polyurethan-
Polyharnstoffe herstellt und die resultierenden
Lösungen anschließend in Wasser dispergiert, die nach
diesem Verfahren erhältlichen Dispersionen und ihre Verwendung
als Beschichtungsmittel oder zur Herstellung von
Beschichtungsmitteln für harte, nicht-flexible Substrate.
Wäßrige Dispersionen von Polyurethanen werden in jüngerer
Zeit zunehmend zur Herstellung von Lacküberzügen mit einem
hohen Eigenschaftsniveau verwendet. Die Einsatzgebiete umfassen
neben der Lackierung von Holz zunehmend auch die
Außenanwendung, bei der hohe Wetter- und Strapazierfähigkeit
unabdingbar sind. Mit wäßrigen, lufttrocknenden
Lacken werden bereits Kunststoffteile für Automobile überzogen
und die Anwendung als metallic base coat auf Automobilkarossen
ist ein großes potentielles Anwendungsgebiet,
das schon wegen der Möglichkeit, die Lösungsmittelemission
zu reduzieren, hohe Attraktivität besitzt.
Für diese Anwendungen werden seit einigen Jahren wäßrige
Polyurethandispersionen bereitgehalten, deren im wesentlichen
aus difunktionellen Bausteinen aufgebaute Festkörper
Carboxylgruppen aufweisende Komponenten enthalten.
Die Carbonsäuregruppen sind mit tertiären Aminen in Salzgruppen
überführt, die die Dispergierbarkeit des Festkörpers
gewährleisten und den besonderen Vorzug besitzen,
im fertigen Lackfilm durch Verdunsten des tertiären Amins
ihren Ionencharakter allmählich zu verliegen (z. B. US-PS
40 66 591). Dies verleiht den Lacküberzügen eine hervorragende
Wasserbeständigkeit. Derartige Dispersionen
besitzen allerdings zwei empfindliche Nachteile:
- - Ihre Lösungsmittel- und ihre Wetterbeständigkeit sind mangelhaft
- - Ihre Lagerstabilität ist begrenzt, insbesondere dann, wenn die Dispersion praktisch neutral, d. h. einen pH- Wert von etwa 7 besitzen soll.
Die Bemühungen, dem ersten Nachteil abzuhelfen, haben zu
Verfahren geführt, bei denen polyfunktionelle Bausteine,
meist bei der Kettenverlängerung der den Festkörpern
zugrunde liegenden NCO-Präpolymeren, verwendet werden
(z. B. US-PS 42 03 883 oder US-PS 38 70 684). Diese Dispersionen
weisen jedoch den Nachteil einer oftmals unzureichenden
Lagerstabilität auf. Eine diesbezügliche
Besserung wurde mit dem Einbau von nicht-ionischen hydrophilen
Gruppierungen, die die Carboxylatgruppen des Polyurethans
zum Teil ersetzen, erreicht (US-PS 44 08 008).
Die Herstellung von wäßrigen Dispersionen von verzweigten
Polyurethanen bedingte jedoch bislang eine Reihe von
Verfahrensmaßnahmen, die sich nachteilig auswirken:
- 1. Für eine gute Verteilung in Wasser dürfen die in Wasser zu dispergierenden Polymere nur eine begrenzte Viskosität aufweisen. Damit verbietet sich insbesondere die Mitverwendung mehr als unwesentlicher Mengen kettenverzweigender Komponenten. Zur Überwindung dieses Viskositätslimits können zwar die in Wasser zu dispergierende Polymere mit hochsiedenden, polaren Lösungsmitteln verdünnt werden, was allerdings bei vielen Anwendungen eine empfindliche Verzögerung der Trocknung der Lacküberzüge bewirkt.
- 2. Die Kettenverlängerung bzw. -verzweigung in wäßriger Phase - also die Zugabe der Di- und Polyamine zu dem bereits in Wasser dispergierten Prepolymeren - führt, da sie in Konkurrenz zur Isocyanat/Wasser-Reaktion und insbesondere weil sie im heterogenen System verläuft, dazu, daß ein Rest an nicht reagierten Aminogruppen zurückbleibt, der den pH-Wert der resultierenden Dispersion deutlich über 7, normalerweise in den Bereich um 8 bis 9,0 anhebt. Wäßrige Dispersionen eines solchen pH-Bereichs eignen sich jedoch nicht zur Herstellung von hochwertigen, Aluminium-pigmentierten Metallic-Lackierungen, da Aluminium von wäßrigen Systemen dieses pH-Bereichs bereits merklich unter Bildung von Aluminiumoxid angegriffen wird, was dazu führt, daß die Lackierungen ein stumpfes Aussehen erhalten.
Es ist zwar auch möglich, wäßrige Polyurethandispersionen
nach dem sogenannten "Acetonverfahren" herzustellen, d. h.
den Aufbau des kettenverlängerten, hochmolekularen Polyurethans
in acetonischer Lösung durchzuführen und anschließend
das gelöste Polyurethan durch Vermischen der
Lösung mit Wasser und Abdestillieren des Lösungsmittels
in eine wäßrige Dispersion zu überführen. Alle bekannten
Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen von
verzweigten oder vernetzten Polyurethanen machten jedoch
von diesem Verfahren keinen Gebrauch, da es bislang als
gesicherte Erkenntnis galt, daß in schwach polaren,
niedrig siedenden Lösungsmitteln wie Aceton der Aufbau
eines Polyurethans nur dann gelingt, wenn nahezu
ausschließlich difunktionelle Bausteine eingesetzt
werden.
Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe,
ein neues Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen
von aminverlängerten Polyurethanen, d. h. von Polyurethan-
Polyharnstoffen zur Verfügung zu stellen, welches
insbesondere folgende Vorteile in sich vereint:
- 1. Das Verfahren sollte ohne Mitverwendung von hochpolaren, hochsiedenden Hilfslösungsmitteln durchführbar sein.
- 2. Die resultierenden Dispersionen sollten eine hohe Lagerstabilität aufweisen.
- 3. Die resultierenden Dispersionen sollten nahezu neutral sein, d. h. einen bei ca. 7 liegenden pH-Wert aufweisen.
- 4. Die dispergierten Polyurethan-Polyharnstoffe sollten einen gewissen Verzweigungsgrad aufweisen, so daß Härte und Lösungsmittelresistenz der aus ihnen hergestellten Beschichtungen den hohen diesbezüglichen Anforderungen der Praxis genügt.
Diese Aufgabe konnte durch das nachstehend näher beschriebene
erfindungsgemäße Verfahren gelöst werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von wäßrigen Dispersionen von Polyurethan-Polyharnstoffen
durch Umsetzung von
- a) NCO-Präpolymeren auf Basis von (i) organischen Polyhydroxylverbindungen und gegebenenfalls organischen Monohydroxylverbindungen und (ii) überschüssigen Mengen an organischen Polyisocyanaten und gegebenenfalls Monoisocyanaten mit
- b) organischen Polyaminen
in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren, gegenüber Isocyanatgruppen
inerten, schwach polaren Lösungsmittels mit
einem bei Normaldruck unterhalb 100°C liegenden Siedepunkt,
wobei die Komponente a) und/oder die Komponente b)
Carboxylatgruppen und/oder nichtionisch-hydrophile
Gruppierungen in einer die Dispergierbarkeit der Verfahrensprodukte
in Wasser gewährleistenden Menge aufweisen,
und anschließende Überführung der resultierenden
Lösung der Umsetzungsprodukte in dem genannten Lösungsmittel
in eine wäßrige Dispersion durch Vermischen mit
Wasser und gegebenenfalls anschließende destillative
Entfernung des eingesetzten Lösungsmittels, dadurch
gekennzeichnet, daß man
- a) als NCO-Präpolymere solche einer (mittleren) NCO- Funktionalität von 2 bis 2,3 und mit einem (mittleren) Molekulargewicht von 700 bis 5000 und
- b) als organische Polyamine primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisende Polyamine oder deren Gemische einer (mittleren) Aminfunktionalität von 2,05 bis 3 und mit einem (mittleren) Molekulargewicht von 60 bis 2000
verwendet und die Reaktion unter Einhaltung eines Äquivalentverhältnisses
von Isocyanatgruppen der Komponente
a) zu Aminogruppen der Komponente b) von 1,05 : 1 bis 3 : 1
durchführt, wobei Art und Mengenverhältnisse im übrigen
so gewählt werden, daß die resultierenden Umsetzungsprodukte
eine NCO-Funktionalität von 2,2 bis 3,0 und einen
NCO-Gehalt von 0,1 bis 5,0 Gew.-% aufweisen.
Gegenstand der Erfindung sind auch die nach diesem Verfahren
erhältlichen Dispersionen von Polyurethan-Polyharnstoffen.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch die Verwendung
der nach diesem Verfahren erhältlichen Dispersionen
von Polyurethan-Polyharnstoffen als Beschichtungsmittel
oder zur Herstellung von Beschichtungsmitteln für harte,
unflexible Substrate.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden NCO-
Präpolymeren a) werden aus den obengenannten Ausgangskomponenten
(i) und (ii) hergestellt.
Zu den für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Ausgangskomponenten
(i) gehören insbesondere die aus der
Polyurethanchemie an sich bekannten höhermolekularen
Polyhydroxylverbindungen des Molekulargewichtsbereichs 300
bis 6000, vorzugsweise 500 bis 3000 wie z. B. die in der
Polyurethanchemie an sich bekannten Dihydroxypolyester aus
Dicarbonsäuren, z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure,
Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure usw. und
Diolen, wie z. B. Ethylenglykol, Propandiol-1,2, Propandiol-
1,3, Diethylenglykol, Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6,
Octandiol-1,8, Neopentylglykol, 2-Methylpropandiol-1,3,
oder verschiedenen isomeren Bishydroxymethylcyclohexane;
die in der Polyurethan-Chemie an sich bekannten Polylactone,
wie z. B. die auf den obengenannten zweiwertigen
Alkoholen gestarteten Polymerisate des Caprolactons; die
in der Polyurethan-Chemie an sich bekannten Polycarbonate,
wie sie durch Umsetzung beispielsweise der obengenannten
Diole mit Diarylcarbonaten oder Phosgen zugänglich sind;
die in der Polyurethan-Chemie an sich bekannten Polyether,
wie z. B. die unter Verwendung von zweiwertigen Startermolekülen,
wie Wasser, den obengenannten Diolen oder 2 NH-
Bindungen aufweisenden Aminen hergestellten Polymerisate
bzw. Mischpolymerisate des Tetrahydrofurans, Styroloxids,
Propylenoxids, Ethylenoxids, der Butylenoxide oder des
Epichlorhydrins, insbesondere des Propylenoxids und gegebenenfalls
Ethylenoxids. Ethylenoxid wird gegebenenfalls
anteilmäßig mitverwendet, jedoch mit der Maßgabe, daß das
resultierende Polyetherdiol maximal 10 Gew.-% an Ethylenoxideinheiten
enthält. Vorzugsweise werden solche Polyetherdiole
verwendet, die ohne Mitverwendung von Ethylenoxid,
d. h. insbesondere unter ausschließlicher Verwendung
von Propylenoxid erhalten wurden.
Neben diesen höhermolekularen difunktionellen Verbindungen
kann die Komponente (i) auch noch geringe Mengen an tri-
oder höherfunktionellen Polyhydroxylverbindungen der genannten
Art, insbesondere Polyetherpolyole aufweisen,
deren Molekulargewicht innerhalb der genannten Grenzen
liegt, und die unter (Mit)Verwendung von höherfunktionellen
Ausgangsmaterialien wie beispielsweise Trimethylolpropan,
Glycerin oder Ethylendiamin erhalten worden sind.
Die Komponente (i) kann neben diesen höhermolekularen
Polyhydroxylverbindungen auch niedermolekulare Polyhydroxylverbindungen
des Molekulargewichtsbereichs 62 bis
299 in Mengen von bis zu 75 OH-Äquivalent-%, bezogen auf
die gesamte Komponente (i) enthalten. Hierzu gehören zweiwertige
Alkohole der bereits oben beispielhaft genannten
Art und tri- oder polyfunktionelle, niedermolekulare
Alkohole wie z. B. Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan,
die isomeren Hexantriole oder Pentaerythrit.
Die Komponente (i) kann auch Verbindungen mit Carboxylatgruppen
oder mit nicht-ionisch hydrophilen Gruppen der
weiter unten beschriebenen Art aufweisen.
Bei den Ausgangskomponenten (ii) handelt es sich um organische
Polyisocyanate der aus der Polyurethanchemie an
sich bekannten Art, die im allgemeinen ein Molekulargewicht
von 112 bis 1000, vorzugsweise 140 bis 400 und eine
NCO-Funktionalität von 2 bis 4, vorzugsweise 2 bis 3 aufweisen.
In Betracht kommen insbesondere Polyisocyanate
der allgemeinen Formel R(NCO) n , wobei R für einen organischen
Rest steht, wie er durch Entfernung der Isocyanatgruppen
aus einem organischen Polyisocyanat des Molekulargewichtsbereichs
112-1000, vorzugsweise 140-400, erhalten
wird, und n für 2-4, vorzugsweise 2 und 3 steht.
Besonders bevorzugte für das erfindungsgemäße Verfahren
geeignete Polyisocyanate sind solche der angegebenen allgemeinen
Formel, für welche R für einen zweiwertigen aliphatischen
Kohlenwasserstoffrest mit 4-18 Kohlenstoffatomen
oder einen zweiwertigen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest
mit 5-15 Kohlenstoffatomen. Möglich, aber
nicht bevorzugt ist die Verwendung von Polyisocyanaten,
in denen R für einen zweiwertigen aromatischen Kohlenwasserstoffrest
mit 6-15 Kohlenstoffatomen oder einen
araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7-15 Kohlenstoffatomen
steht. Typische Vertreter sind z. B. Tetramethylendiisocyanat,
Hexamethylendiisocyanat, Dodecamethylendiisocyanat,
2,2,4-Trimethylhexandiisocyanat,
Undecandiisocyanat-1,11, Lysinesterdiisocyanat, Cyclohexan-
1,3- und -1,4-diisocyanat, 1-Isocyanato-3-isocyanatomethyl-
3,5,5-trimethylcyclohexan, 4,4′-Diisocyanatodicyclohexylmethan
und
Zu den höherfunktionellen Polyisocyanaten, die zum Zwecke
der Verzweigung der NCO-Präpolymeren a) oftmals anteilig
mitverwendet werden gehören beispielsweise Urethangruppen
aufweisende Triisocyanate, wie sie durch Umsetzung aus den
beispielhaft genannten Diisocyanaten mit unterschüssigen
Mengen an trifunktionellen, niedermolekularen Polyhydroxylverbindungen
der oben beispielhaft genannten Art und
gegebenenfalls anschließende destillative Entfernung des
überschüssigen Ausgangsdiisocyanats hergestellt worden
sind; durch Trimerisierung der beispielhaft genannten
Diisocyanate erhaltene, Isocyanuratgruppen aufweisende
Polyisocyanate oder Biuretpolyisocyanate auf Basis der
beispielhaft genannten Diisocyanate.
Die für die Dispergierbarkeit in Wasser erforderlichen
Carboxylatgruppen und/oder nicht-ionisch hydrophilen
Gruppen werden vorzugsweise durch Mitverwendung entsprechender
Ausgangsmaterialien als Teil der Komponente
(i) und/oder (ii) bei der Herstellung der NCO-Präpolymeren
a) in die erfindungsgemäßen Verfahrensprodukte eingebaut.
Zu diesen hydrophilen Aufbaukomponenten gehören beispielsweise
beliebige Monoisocyanate und/oder einwertige
Hydroxylverbindungen mit Ethylenoxid-Einheiten aufweisenden
hydrophilen Ketten oder beliebige Mono- oder
Diisocyanate und/oder ein- oder mehrwertige Alkohole mit
ionischen Gruppen oder in ionische Gruppen überführbaren
Gruppen. Die Isocyanatgruppen aufweisenden
Aufbaukomponenten werden bei der Herstellung der NCO-
Präpolymeren a) der Komponente (ii) und die Alkohole der
Komponente (i) einverleibt.
In Betracht kommen beispielsweise Verbindungen der Formel
H-X-Y-R′ (I)
und/oder Verbindungen der Formel
OCN-R-NH-CO-X-Y-R′ (II)
In obigen Formeln (I) und (II) stehen
R für einen zweiwertigen Rest, wie er durch Entfernung der Isocyanatgruppen aus einem Diisocyanat der Formel R(NCO) n (n = 2) der vorstehend genannten Art erhalten wird,
R′ für einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
X für eine Polyalkylenoxidkette mit 5 bis 90, vorzugsweise 20 bis 70 Kettengliedern, welche zumindest zu 40%, vorzugsweise zumindest zu 65% aus Ethylenoxid- Einheiten bestehen und die neben Ethylenoxid-Einheiten auch Propylenoxid-, Butylenoxid- oder Styroloxid- Einheiten darstellen können, wobei unter den letztgenannten Einheiten Propylenoxid-Einheiten bevorzugt sind, und
Y vorzugsweise für Sauerstoff oder auch für -NR″- steht, wobei R″ bezüglich seiner Definition R entspricht.
R für einen zweiwertigen Rest, wie er durch Entfernung der Isocyanatgruppen aus einem Diisocyanat der Formel R(NCO) n (n = 2) der vorstehend genannten Art erhalten wird,
R′ für einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
X für eine Polyalkylenoxidkette mit 5 bis 90, vorzugsweise 20 bis 70 Kettengliedern, welche zumindest zu 40%, vorzugsweise zumindest zu 65% aus Ethylenoxid- Einheiten bestehen und die neben Ethylenoxid-Einheiten auch Propylenoxid-, Butylenoxid- oder Styroloxid- Einheiten darstellen können, wobei unter den letztgenannten Einheiten Propylenoxid-Einheiten bevorzugt sind, und
Y vorzugsweise für Sauerstoff oder auch für -NR″- steht, wobei R″ bezüglich seiner Definition R entspricht.
Die Herstellung dieser monofunktionellen hydrophilen Aufbaukomponenten
erfolgt in Analogie zu DE-OS 23 14 512 oder
23 14 513 bzw. US-PS 39 05 929, 39 20 598 oder
US-PS 42 37 264 durch Alkoxylierung eines monofunktionellen
Starters wie z. B. n-Butanol oder N-Methyl-butylamin
unter Verwendung von Ethylenoxid und gegebenenfalls einem
weiteren Alkylenoxid wie z. B. Propylenoxid und gegebenenfalls
anschließende Umsetzung des resultierenden einwertigen
Alkohols der Formel I mit einem Diisocyanat der
Formel R(NCO)2.
Zu den bevorzugten Aufbaukomponenten mit (potentiellen)
Carboxylatgruppen gehören insbesondere Verbindungen der
allgemeinen Formel
in welcher
R‴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Methylgruppe (Dimethylolpropionsäure) steht.
R‴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Methylgruppe (Dimethylolpropionsäure) steht.
Anstelle dieser Dihydroxycarbonsäuren können auch die entsprechenden
Salze, vorzugsweise mit tertiären Aminen wie
Triethylamin, Tri-n-butylamin, N,N,N-Trimethylcyclohexylamin,
N-Methylmorpholin, N-Methylpiperazin, N,N-Dimethylethanolamin,
N-Methylpiperidin, Triethanolamin eingesetzt
werden, wobei sowohl die freien Säuren als auch ihre
Aminsalze bei der Herstellung der NCO-Präpolymeren a) der
Komponente (i) zugesetzt werden.
Zur Herstellung der NCO-Präpolymeren a) werden zunächst
die Ausgangskomponenten (i) und (ii) durch Abmischung
ihrer Einzelkomponenten hergestellt. Anschließend werden
die Ausgangskomponenten (i) und (ii) miteinander vereinigt,
wonach das Reaktionsgemisch bei 50 bis 150°C, vorzugsweise
bei 70 bis 120°C liegenden Temperaturen, gegebenenfalls
nach Zugabe der in der Polyurethanchemie an sich
bekannten Katalysatoren für die Isocyanat-Additionsreaktion
zur Reaktion gebracht wird. Die Mengenverhältnisse
der Ausgangskomponenten werden dabei im allgemeinen so
gewählt, daß das Äquivalentverhältnis von Isocyanatgruppen
der Komponente (ii) zu Hydroxylgruppen der Komponente (i)
bei 1,2 : 1 bis 3,0 : 1, vorzugsweise bei 1,5 : 1 bis 2,2 : 1
liegt. Außerdem werden Art und Mengenverhältnisse der
Reaktionspartner im allgemeinen so gewählt, daß die resultierenden
NCO-Prepolymeren eine mittlere NCO-Funktionalität
von 2,0 bis 2,3, vorzugsweise von 2,05 bis 2,15 und
einem NCO-Gehalt von 5 bis 15, vorzugsweise 6 bis 12
Gew.-% aufweisen. Im übrigen sollte der Anteil an niedermolekularen
Polyhydroxylverbindungen des Molekulargewichtsbereichs
62 bis 299 in der Komponente (i) so bemessen
sein, daß die resultierenden Verfahrensprodukte,
bezogen auf Feststoff, einen Gehalt an Urethangruppen -NH-
CO-O- von 5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-%
aufweisen.
Die mittlere NCO-Funktionalität der NCO-Präpolymeren kann
aus der Anzahl der Äquivalente (Val) der zum Einsatz gelangenden
Isocyanat und Hydroxylgruppen und der Anzahl
der Mole (Mol) der zum Einsatz gelangenden Isocyanat
bzw. Hydroxylverbindungen nach folgender Gleichung berechnet
werden
Die Herstellung der NCO-Präpolymeren a) kann gewünschtenfalls
bereits in Gegenwart des bei der anschließenden Umsetzung
der Komponenten a) und b) zwingend anwesenden,
schwach polaren Lösungsmittels, welches gegenüber Isocyanatgruppen
inert und mit Wasser mischbar ist und bei
Normaldruck einen unterhalb 100°C liegenden Siedepunkt
aufweist, durchgeführt werden. Als Lösungsmittel für
diesen Zweck kommen insbesondere Aceton und/oder Methylethylketon
in Betracht.
Falls die Herstellung der NCO-Präpolymeren a) nicht bereits
in Gegenwart eines derartigen Lösungsmittels durchgeführt
worden ist, wird das NCO-Präpolymer nach seiner
Herstellung in einem derartigen Lösungsmittel gelöst.
Diese Lösung wird anschließend, wie nachstehend näher
beschrieben, mit der Polyaminkomponente b) zur Reaktion
gebracht.
Bei der Polyaminkomponente b) handelt es sich um Polyamine
oder um Gemische von Di- und Polyaminen einer (mittleren)
Aminfunktionalität von 2,05 bis 3 und eines (mittleren)
Molekulargewichts im Bereich von 60 bis 2000, vorzugsweise
60 bis 300. Wesentlich ist hierbei das Vorliegen von
primären und/oder sekundären Aminogruppen in den genannten
Polyaminen, so daß die gemachten Angaben bezüglich der
Amin-Funktionalität sich ausschließlich auf primäre und
sekundäre Aminogruppen, nicht jedoch auf gegebenenfalls
ebenfalls vorliegende tertiäre Aminogruppen beziehen.
Als Diamine eignen sich z. B. Ethylendiamin, 1,2- und 1,3-
Diaminopropan, 1,6-Diaminohexan, 1,3-Diamino-2,2-dimethylpropan,
Isophorondiamin, 1,3- und 1,4-Diaminohexan, 4,4′-
Diamino-dicyclohexylmethan, 4,4′-Diamino-3,3′-dimethyl-dicyclohexylmethan,
1,4-Bis-(2-amino-prop-2-yl)-cyclohexan
oder 3,3′-Dimethyl-4,4′-diamino-dicyclohexylmethan bzw.
beliebige Gemische derartiger Diamine.
Als höherfunktionelle Polyamine eignen sich beispielsweise
Tri- oder Tetramine wie Diethylentriamin, Triethylentetramin,
Dipropylentriamin, Tripropylentetramin, hydrierte
Anlagerungsprodukte von Acrylnitril an aliphatische
oder cycloaliphatische Diamine, vorzugsweise entsprechender
Anlagerungsverbindungen einer Acrylnitrilgruppe
an ein Molekül eines Diamins, z. B. Hexamethylenpropylen-
triamin, Tetramethylen-propylen-triamin,
Isophoron-propylen-triamin, 1,4- oder 1,3-Cyclohexanpropylentriamin
oder beliebige Gemische derartiger
Polyamine. Grundsätzlich ist auch möglich, neben diesen
niedermolekularen Polyaminen eines bis 300 liegenden
Molekulargewichts auch höhermolekulare Polyamine mitzuverwenden,
so daß die Komponente b) ein mittleres
Molekulargewicht von bis zu 2000 aufweist. Geeignete
derartige höhermolekulare Polyamine sind beispielsweise
die bekannten Polyetherpolyamine, wie sie durch Überführung
der Hydroxylgruppen von Polyetherpolyolen der oben
beispielhaft genannte Art in primäre Aminogruppen erhalten
werden. Die Mitverwendung von derartigen, höhermolekularen
Polyaminen ist jedoch weniger bevorzugt.
Wie bereits oben ausgeführt ist es auch möglich, in die
erfindungsgemäßen Verfahrensprodukte hydrophile Segmente
über die Polyaminkomponente b) einzubauen, obwohl dies
eine weniger bevorzugte Variante des Einbaus von hydrophilen
Gruppierungen ist. In einem solchen Falle würde man
der Polyaminkomponente b) beispielsweise tert. Aminsalze
von Diaminocarbonsäuren der allgemeinen Formel
beimischen, wobei Riv für Wasserstoff oder einen Alkylrest
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für Wasserstoff
oder einen Methylrest und Rv für einen Alkylenrest
mit 2 bis 18, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen
steht. Auch hier kommen als tertiäre Amine die oben
beispielhaft genannten in Betracht.
Die Art und Menge der in den Einzelkomponenten (i), (ii)
und/oder b) vorliegenden Aufbaukomponenten mit Carboxyl-
bzw. Carboxylatgruppen bzw. mit nichtionisch-hydrophilen
Gruppen bzw. der Neutralisationsgrad von gegebenenfalls
vorliegenden Carboxylgruppen werden im allgemeinen so
gewählt, daß in den erfindungsgemäßen Verfahrensprodukten,
bezogen auf Feststoff, 0 bis 100, vorzugsweise 0,4 bis 40
Milliäquivalente pro 100 g an Carboxylatgruppen und 0 bis
10, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-% an in end- oder auch
seitenständigen Polyetherketten eingebauten Ethylenoxideinheiten
-CH2-CH2-O- vorliegen, wobei die Gesamtmenge
dieser hydrophilen Gruppierungen so bemessen sein muß, daß
die Dispergierbarkeit der Verfahrensprodukte in Wasser
gewährleistet ist. Im Extremfall kann diese Dispergierbarkeit
durch das alleinige Vorliegen von Carboxylatgruppen
oder durch das alleinige Vorliegen von derartigen Ethylenoxideinheiten
gewährleistet sein. Vorzugsweise liegen in
den erfindungsgemäßen Verfahrensprodukten jedoch sowohl
ionische Gruppen als auch nicht-ionisch hydrophile Gruppen
der genannten Art vor.
Bei den nicht-ionisch hydrophilen Gruppierungen handelt
es sich vorzugsweise um endständige, Ethylenoxideinheiten
aufweisende Polyetherketten. Die endständige Anordnung
dieser Gruppierung wird durch die Mitverwendung von
monofunktionellen Aufbaukomponenten der obengenannten
Formeln (I) und (II) ermöglicht. Grundsätzlich ist es jedoch
auch möglich, jedoch weit weniger bevorzugt, anstelle
dieser monofunktionellen nicht-ionisch hydrophilen Aufbaukomponenten
als Teil der Komponente (i) Diole mit seitenständigen,
Alkylenoxideinheiten aufweisenden Polyetherketten
der beispielsweise in US-PS 39 05 929 oder US-PS
41 90 566 offenbarten Art und/oder als Teil der Komponente
(ii) Diisocyanate mit seitenständigen, Ethylenoxideinheiten
aufweisenden Polyetherketten der in US-PS 39 20 598
oder US-PS 41 90 566 genannten Art einzusetzen. Dies hätte
zur Folge, daß die nicht-ionisch hydrophilen Polyetherketten
seitenständig in die erfindungsgemäßen Verfahrensprodukte
eingebaut sind. Die gemachten Angaben bezüglich
des Gehalts an Ethylenoxideinheiten würden sich in diesem
Falle auf derartige seitenständig angeordnete Polyetherketten
beziehen. In die Berechnung des Gehalts der Verfahrensprodukte
an Ethylenoxideinheiten gehen jedoch
innerhalb der Hauptkette angeordnete Ethylenoxideinheiten,
wie sie beispielsweise bei Verwendung von Ethylenoxideinheiten
aufweisenden Polyetherdiolen in die Verfahrensprodukte
eingebaut werden, nicht ein.
Die oben beschriebenen Lösungen der NCO-Präpolymeren a),
die im allgemeinen einen Feststoffgehalt von 20 bis 50
Gew.-% aufweisen, werden gegebenenfalls nach einer zumindest
teilweisen Neutralisation von gegebenenfalls vorliegenden
Carboxylgruppen mit tert.-Aminen der beispielhaft
genannten Art mit den beispielhaft genannten Polyaminen
zur Reaktion gebracht, wobei diese Umsetzung im
allgemeinen bei 10 bis 50°C, vorzugsweise bei 15 bis 35°C
vorgenommen wird. Bei der Umsetzung werden die Mengenverhältnisse
der Komponenten a) und b) so gewählt, daß ein
Äquivalentverhältnis von Isocyanatgruppen der Komponente
a) zu primären und/oder sekundären Aminogruppen der Komponente
b) von 1,05 : 1 bis 7 : 1, vorzugsweise 1,15 : 1 bis 4 : 1
und insbesondere von 1,3 : 1 bis 2,5 : 1 vorliegt. Im übrigen
wird die Funktionalität und die Menge der Polyaminkomponente
b) so bemessen, daß die resultierenden, wegen des
verwendeten NCO-Überschusses noch freie Isocyanatgruppen
aufweisenden Polyurethan-Polyharnstoffe eine mittlere NCO-
Funktionalität von 2,2 bis 3,0, vorzugsweise von 2,2 bis
2,6 und einen NCO-Gehalt von 0,1 bis 5,0, vorzugsweise 0,5
bis 4,5 Gew.-% aufweisen. Die Polyamine b) kommen vorzugsweise
in Form von 5- bis 25-gew.-%igen wäßrigen Lösungen
zum Einsatz.
Die mittlere NCO-Funktionalität der Polyurethan-Polyharnstoffe
kann aus der Anzahl der Äquivalente der NCO-Gruppen
der Präpolymeren a), der Anzahl der Äquivalente der
primären oder sekundären Aminogruppen der Komponente b)
und der Anzahl der Mole der zum Einsatz gelangenden NCO-
Präpolymeren und Polyamine nach folgender Gleichung
oder, bezogen auf die zu Beginn eingesetzten Ausgangsmaterialien,
d. h. aus der Anzahl der Äquivalente der Isocyanatgruppen
der Komponente (ii), der Anzahl der Äquivalente
der Hydroxylgruppen der Komponente (i) und der
Aminogruppen der Komponente b) und der Anzahl der Mole der
zum Einsatz gelangenden Ausgangsverbindungen (i), (ii) und
b) nach folgender Gleichung berechnet werden:
Die Reaktion der Isocyanatgruppen die in dem obengenannten
Lösungsmittel gelösten NCO-Präpolymeren a) mit dem gegebenenfalls
zusammen mit dem Polyamin b) eingeführten
Wasser ist im Vergleich zu der NCO/NH-Reaktion von völlig
untergeordneter Bedeutung und wird daher bei der Berechnung
der NCO-Gehalte und der NCO-Funktionalität der Umsetzungsprodukte
nicht berücksichtigt.
Die obere Grenze der NCO-Funktionalität der Polyurethan-
Polyharnstoffe von 3,0 ist als Grenzwert zu betrachten,
der leichten Schwankungen unterworfen sein kann und im
wesentlichen vom Beitrag abhängt, den die einzelnen Komponenten
zur Löslichkeit im gewählten Lösungsmittel beitragen.
So kann sie beispielsweise bei Verwendung hoch
alkylsubstituierter cycloaliphatischer Diisocyanate höher
liegen als bei geradkettigen aliphatischen. Im allgemeinen
ist der Grenzwert der Funktionalität der Wert, bei dem
auch 15 Minuten nach der Zugabe der Aminkettenverlängerungsmittel
die Lösung des Polyurethan-Polyharnstoffs
nicht geliert oder höchstens eine schwache Trübung aufweist,
sich jedoch ohne Probleme mit Wasser zu einer Dispersion
umwandeln läßt. Die Grenzviskosität ist bei etwa
5000 mPas erreicht, die Dispergierung verläuft problemlos
wenn die Viskosität der Polyurethanharnstofflösung unter
1000 mPas liegt.
Die Viskosität der Lösung des Polyurethan-Polyharnstoffs
kann andererseits nicht beliebig durch Verdünnen mit dem
Lösungsmittel herabgesetzt werden, da unter 20 Gew.-%
Feststoff liegende Konzentrationen im allgemeinen dazu
führen, daß bei der nachfolgenden Wasserzugabe nur eine
unvollständige Dispergierung im Wasser erreicht wird. Die
Menge des Lösungsmittels sollte so bemessen sein, daß die
Lösung des kettenverlängerten Polyurethan-Polyharnstoffs
einen Feststoffgehalt von 20 bis 50, vorzugsweise 25 bis
40 Gew.-% aufweist.
Die Dispergierung des gelöst vorliegenden Polyurethan-
Polyharnstoffs in Wasser erfolgt durch Zugabe von Wasser
vorzugsweise innerhalb von maximal 15 Minuten nach Beendigung
der Kettenverlängerungsreaktion unter inniger
Durchmischung, beispielsweise durch Rühren bei maximal
50°C, vorzugsweise maximal 35°C. Im Anschluß an die
Durchmischung mit dem Wasser erfolgt vorzugsweise eine
destillative Entfernung des Lösungsmittels. Die
Wassermenge wird so bemessen, daß nach Entfernung des Lösungsmittels
wäßrige Dispersionen mit einem Feststoffgehalt
von 10 bis 60, vorzugsweise 20 bis 45 Gew.-% vorliegen.
Nach der Durchmischung mit dem Wasser reagieren die
Isocyanatgruppen des gelösten Polyurethan-Polyharnstoffs
mit dem Wasser zum hochmolekularen Polyurethan-Polyharnstoff
ab. Die Teilchengröße der dispergierten Polyurethan-
Polyharnstoffe liegt im allgemeinen innerhalb des Bereichs
von 10 bis 1000 nm, vorzugsweise innerhalb des Bereichs
von 50 bis 500 nm.
Die Dispersionen können mit anderen ionischen oder nichtionischen
Dispersionen verschnitten werden, wie z. B. mit
Polyvinylacetat, Polyethylen-, Polystyrol-, Polybutadien-,
Polyvinylchlorid-, Polyacrylat- und Copolymerisat- Kunststoff-
Dispersionen. Auch der Zusatz von an sich bekannten
chemisch nicht fixierten, vorzugsweise ionischen Emulgatoren
ist möglich, jedoch selbstverständlich nicht erforderlich.
Schließlich können auch Füllstoffe, Weichmacher, Pigmente,
Ruß- und Kieselsäuresole, Aluminium-, Ton-, Asbest-Dispersionen
in die Dispersion eingearbeitet werden.
Die Dispersionen sind lagerstabil und können zu einem beliebigen
späteren Zeitpunkt formgebend verarbeitet werden.
Sie eignen sich als Beschichtungsmittel oder zur Herstellung
von Beschichtungsmitteln für beliebige, vorzugsweise
jedoch für harte, unflexible Substrate.
Vor dieser erfindungsgemäßen Verwendung der erfindungsgemäßen
Dispersionen können diesen die üblichen Hilfs- und
Zusatzmittel zugesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise
Vernetzungsmittel wie Carbodiimide, blockierte
Diisocyanate, sowie teilweise oder ganz veretherte
Melaminharze, Pigmente, insbesondere Metallic-Pigmente auf
der Basis von Aluminiumflocken; Füllstoffe wie beispielsweise
Ruß, Kieselsäure, Talkum, Kaolin, Titandioxid,
Glas als Pulver oder in Form von Fasern, Cellulose oder
Cellulose-aceto-butyrat oder, zur Erhöhung der Filmbildungstemperatur
und zur gezielten Verzögerung der
Trocknung, Koaleszenzlöser, wie z. B. Diacetonalkohol, N-
Methylpyrrolidon, 1-Methoxypropanol, Cyclohexanon,
Ethylenglykolmonobutylether oder Diethylenglykolmonobutylether,
die jedoch nur in kleinen Mengen (weniger als
5 Gew.-%, bezogen auf Dispersion) zugesetzt werden.
Die Verarbeitung der Dispersionen zur Herstellung von
Überzügen kann nach beliebigen Methoden, beispielsweise
durch Walzen, Rakeln, Streichen, Gießen, Sprühen oder
Tauchen erfolgen. Die Dispersionen können bei Raumtemperatur
oder erhöhter Temperatur verarbeitet werden,
wobei im allgemeinen auf die Mitverwendung von Koaleszenzlösungsmitteln
verzichtet werden kann, was die Trocknung
wünschenswert beschleunigt. Es resultieren Überzüge die
von in kürzester Zeit ihre endgültige Oberflächenhärte
erreichen, welche in vielen Fällen weit über 100 sec
(Pendelhärte nach König) liegt.
In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben
in "Teilen" auf Gewichtsteile und alle Angaben in "%" auf
Gewichtsprozente.
620,5 Teile eines Polyesters aus Adipinsäure sowie Hexandiol-
1,6 und 2,2-Dimethylpropandiol-1,3 (im Molverhältnis
0,65 : 0,35) der OH-Zahl 66 werden mit 31,5 Teilen Butandiol-
1,4, 43 Teilen eines Polyethers aus einem Gemisch aus
83% Ethylenoxid und 17% Propylenoxid, gestartet auf n-
Butanol (OH-Zahl 26), 40,2 Teilen 2,2-Dimethylolpropionsäure
und 13,4 Teilen Trimethylolpropan vermischt und bei
70 bis 110°C mit 488,4 Teilen 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-
trimethylcyclohexylisocyanat (IPDI) solange umgesetzt, bis
der NCO-Gehalt des resultierenden NCO-Präpolymeren a) auf
ca. 6,7% gefallen ist (NCO/OH-Äquivalentverhältnis
1,87 : 1).
Das entstandene Präpolymer wird in 2420 Teilen Aceton gelöst
und bei Raumtemperatur mit 30,3 Teilen Triethylamin
versetzt. Aus 24 Teilen Ethylendiamin, 10,3 Teilen
Diethylentriamin und 310 Teilen entionten Wassers wird
eine Lösung zubereitet und diese der Präpolymerlösung
unter Rühren innerhalb 5 Minuten zugefügt (NCO/OH-Äquivalentverhältnis
1,28 : 1). Nach 15 minütigem Nachrühren
werden 2110 Teile entionten Wassers unter intensivem
Rühren zugegeben. Hierbei entsteht eine bläulich opake
Dispersion des Festkörpers in einer Mischung aus Wasser
und Aceton, aus der das Aceton durch Destillation unter
vermindertem Druck entfernt wird.
Zurück bleibt eine rein wäßrige Dispersion mit einem Festkörpergehalt
von 35%.
Charakteristische Daten:
NCO-Gehalt des NCO-Präpolymeren: 6,96%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,08
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Polyurethan- Polyharnstoffs (Ohne Einbeziehung einer möglicherweise in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,47
NCO-Gehalt des kettenverlängerten NCO-Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 3,07%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,64%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,1 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 10,65%.
NCO-Gehalt des NCO-Präpolymeren: 6,96%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,08
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Polyurethan- Polyharnstoffs (Ohne Einbeziehung einer möglicherweise in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,47
NCO-Gehalt des kettenverlängerten NCO-Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 3,07%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,64%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,1 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 10,65%.
In derselben Weise wie in Beispiel 1 wird aus 612 Teilen
des dort beschriebenen Adipinsäurepolyesters, 27 Teilen
Butandiol-1,4, 43 Teilen des dort beschriebenen auf n-
Butanol gestarteten Polyethers, 40,2 Teilen Dimethylolpropionsäure,
26,8 Teilen Trimethylolpropan und 488,4
Teilen IPDI (NCO/OH-Äquivalentverhältnis: 1,73 : 1) ein
Präpolymer mit einem Isocyanatgehalt von ca. 6,1
hergestellt, in 2420 Teilen Aceton aufgelöst und bei
Raumtemperatur mit 30,3 Teilen Triethylamin versetzt.
Die Kettenverlängerung wird, wie in Beispiel 1 beschrieben,
mit einer Lösung von 30 Teilen Ethylendiamin und 5,15
Teilen Diethylentriamin in 310 Teilen Wasser durchgeführt
(NCO/NH-Äquivalentverhältnis: 1,19 : 1). Nach dem Dispergieren
mit 2730 Teilen Wasser wird das Aceton destillativ
entfernt. Zurück bleibt eine bläulichweiße Dispersion mit
einem Festkörpergehalt von 30%.
Charakteristische Daten:
NCO-Gehalt des NCO-Präpolymeren: 6,3%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,21
NCO-Gehalt des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,29%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,96
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,7%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,0 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 11,5%.
NCO-Gehalt des NCO-Präpolymeren: 6,3%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,21
NCO-Gehalt des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,29%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,96
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,7%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,0 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 11,5%.
Das in Beispiel 2 beschriebene Präpolymer wird in 2410
Teilen Aceton aufgelöst und bei Raumtemperatur mit 30,3
Teilen Triethylamin versetzt. Die Kettenverlängerung wird,
wie im Beispiel 1 beschrieben, mit einer Lösung von 36
Teilen Ethylendiamin in 320 Teilen Wasser durchgeführt
(NCO/NH-Äquivalentverhältnis: 1,55 : 1). Nach dem Zusetzen
von 2100 Teilen Wasser entsteht eine bläulich opake
Dispersion, die nach der destillativen Entfernung des
Acetons einen Festkörpergehalt von 35% besitzt.
Charakteristische Daten:
NCO-Gehalt des Präpolymeren: 6,3%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,21
NCO-Gehalt des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,13%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,75
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,64%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 11,50%.
NCO-Gehalt des Präpolymeren: 6,3%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,21
NCO-Gehalt des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,13%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,75
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,64%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 11,50%.
Das in Beispiel 2 beschriebene Präpolymer wird in 2370
Teilen Aceton aufgelöst und mit 30,3 Teilen Triethylamin
versetzt. Die Kettenverlängerung erfolgt in Analogie zu
Beispiel 1 mit einer Lösung von 10,3 Teilen Diethylentriamin
in 100 Teilen Wasser (NCO/NH-Äquivalentverhältnis:
6,20 : 1). Nach dem Einrühren von 2270 Teilen Wasser entsteht
eine bläulich durchsichtige Dispersion, die nach der
destillativen Entfernung des Acetons einen Festkörpergehalt
von 35% besitzt.
Charakteristische Daten:
NCO-Gehalt des Präpolymeren: 6,3%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,21
NCO-Gehalt des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 5,13%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,44
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,7%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,5 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 11,73%.
NCO-Gehalt des Präpolymeren: 6,3%
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,21
NCO-Gehalt des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 5,13%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,44
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,7%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,5 Milliäquivalente pro 100 g
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Urethangruppen: 11,73%.
Das in Beispiel 2 beschriebene Präpolymer wird in 2410
Teilen Aceton aufgelöst und mit 30,3 Teilen Triethylamin
versetzt. Eine Lösung von 30,9 Teilen Diethylentriamin in
270 Teilen Wasser wird zubereitet und zügig zur Präpolymerlösung
gegeben (NCO/NH-Äquivalentverhältnis: 2,07 : 1).
Bereits 10 Sekunden nach der ersten Zugabe beginnt die
Viskosität zu steigen, die Lösung wird rasch hochviskos
und trübe und verfestigt sich schließlich zu gelartigen,
zähe Brocken. Eine Dispergierung in Wasser ist nicht
mehr möglich. Die berechnete Funktionalität des kettenverlängerten
Prepolymeren beträgt 4.
In derselben Weise wie in Beispiel 1 wird aus 612 Teilen
des dort beschriebenen Adipinsäurepolyesters, 27 Teilen
Butandiol-1,4, 43 Teilen des dort beschriebenen, auf n-
Butanol gestarteten Polyethers, 40,2 Teilen
Dimethylolpropionsäure, 20,1 Teilen Trimethylolpropan und
488,4 Teilen IPDI ein Präpolymer mit einem Isocyanatgehalt
von ca. 6,7% hergestellt, in 2400 Teilen Aceton aufgelöst
und mit 30,3 Teilen Triethylamin versetzt. Die
Kettenverlängerung wird, wie in Beispiel 1 beschrieben,
mit einer Lösung von 24 Teilen Ethylendiamin und 5,15
Teilen Diethylentriamin in 270 Teilen Wasser durchgeführt
(NCO/NH-Äquivalentverhältnis: 2,1 : 1). Nach dem Dispergiere
mit 2780 Teilen Wasser entsteht eine opake Dispersion, die
nach der destillativen Entfernung des Acetons einen
Festkörpergehalt von 30% besitzt.
Charakteristische Daten:
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,14
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,41
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,67%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,25 Milliäquivalente pro 100 g
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,14
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,41
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,67%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,25 Milliäquivalente pro 100 g
Das in Beispiel 6 beschriebene Präpolymer wird in 2400
Teilen Aceton aufgelöst und mit 30,3 Teilen Triethylamin
versetzt. Die Kettenverlängerung erfolgt mit einer Lösung
von 18 Teilen Ethylendiamin und 10,3 Teilen Diethylentriamin
in 260 Teilen Wasser (NCO/NH-Äquivalentverhältnis:
2,23 : 1). Nach dem Zusetzen von 2750 Teilen Wasser entsteht
eine blaustichige, fast transparente Dispersion, die nach
der destillativen Entfernung des Acetons einen Festkörpergehalt
von 30% besitzt.
Charakteristische Daten:
Gehalt an Ethylenoxideinheiten: 2,67%
Gehalt an Carboxylatgruppen -COO-: 1,02%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,52
Gehalt an Ethylenoxideinheiten: 2,67%
Gehalt an Carboxylatgruppen -COO-: 1,02%
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,52
Das in Beispiel 6 beschriebene Präpolymer wird in 2425
Teilen Aceton aufgelöst, bei Raumtemperatur mit 30,3
Teilen Triethylamin versetzt und mit einer Lösung von 30
Teilen Ethylendiamin und 15,45 Teilen Diethylentriamin in
400 Teilen Wasser über einen Zeitraum von 60 Sekunden vermischt.
Gegen Ende der Zugabe beginnt die Viskosität der
Lösung merklich zu steigen, etwa 90 Sekunden nach Beendigung
der Reaktion verfestigt sich die Lösung zu weißen,
gallertartigen Brocken. Eine Dispergierung in Wasser ist
nicht mehr möglich.
Die berechnete Funktionalität des kettenverlängerten NCO-
Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in untergeordnetem
Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion) beträgt 4.
In derselben Weise wie in Beispiel 1 wird aus 615,4 Teilen
des dort beschriebenen Adipinsäurepolyesters, 31,5 Teilen
Butandiol-1,4, 43 Teilen des dort beschriebenen auf n-
Butanol gestarteten Polyethers, 40,2 Teilen Dimethylolpropionsäure,
13,4 Teilen Trimethylolpropan und 555 Teilen
IPDI ein Präpolymer mit einem Isocyanatgehalt von ca.
8,4% hergestellt, in 2565 Teilen Aceton aufgelöst und bei
Raumtemperatur mit 30,3 Teilen Triethylamin versetzt. Die
Kettenverlängerung wird, wie in Beispiel 1 beschrieben,
mit einer Lösung von 42 Teilen Ethylendiamin und 10,3
Teilen Diethylentriamin in 400 Teilen Wasser durchgeführt
(NCO/NH-Äquivalentverhältnis: 1,56 : 1).
Nach der Dispergierung mit 2165 Teilen Wasser und der
destillativen Entfernung des Acetons bleibt eine bläulich-weiße
Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 30%
zurück.
Charakteristische Daten:
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,06
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten NCO-Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,47%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,49%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,0 Milliäquivalente pro 100 g
NCO-Funktionalität des Präpolymeren: 2,06
NCO-Funktionalität des kettenverlängerten NCO-Präpolymeren (ohne Berücksichtigung der in geringem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,47%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,49%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 23,0 Milliäquivalente pro 100 g
Das in Beispiel 9 beschriebene Präpolymer wird in 2575
Teilen Aceton gelöst und bei Raumtemperatur mit 30,3
Teilen Triethylamin versetzt. Mit einer Lösung von 48
Teilen Ethylendiamin und 10,3 Teilen Diethylentriamin in
540 Teilen Wasser (NCO/NH-Äquivalentverhältnis: 1,4 : 1)
wird nun, wie in Beispiel 1 beschrieben, kettenverlängert.
Nach dem Zusetzen von 2035 Teilen Wasser entsteht eine
bläulich-weiße Dispersion, die nach der destillativen
Entfernung des Acetons einen Festkörpergehalt von 35% besitzt.
Charakteristische Daten:
Funktionalität des kettenverlängerten NCO-Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,63
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,48%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 21,6 Milliäquivalente pro 100 g
Funktionalität des kettenverlängerten NCO-Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion): 2,63
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Ethylenoxideinheiten: 2,48%
Gehalt des dispergierten Feststoffs an Carboxylatgruppen: 21,6 Milliäquivalente pro 100 g
Das in Beispiel 9 beschriebene Präpolymer wird in 2590
Teilen Aceton gelöst und bei Raumtemperatur mit 30,3
Teilen Triethylamin versetzt. Eine Lösung von 42 Teilen
Ethylendiamin und 20,6 Teilen Diethylentriamin in 540
Teilen Wasser (NCO/NH-Äquivalentverhältnis: 1,33 : 1) wird
innerhalb 60 Sekunden zugegeben. Obwohl gegen Ende der
Zugabe die Viskosität der Lösung bereits stark zu steigen
beginnt, gelingt es, unmittelbar anschließend innerhalb
10 Sekunden 2050 Teile Wasser in die Lösung einzurühren.
Die entstehende Dispersion ist weiß und grobteilig und
agglomeriert nach etwa 15 minütigem Nachrühren zu einer
käsigen Masse.
Die berechnete Funktionalität des kettenverlängerten NCO-
Präpolymeren (ohne Einbeziehung der in untergeordnetem
Umfang ablaufenden NCO/Wasser-Reaktion) beträgt 3,51.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Dispersionen
von Polyurethan-Polyharnstoffen durch Umsetzung von
- a) NCO-Präpolymeren auf Basis von (i) organischen Polyhydroxylverbindungen und gegebenenfalls organischen Monohydroxylverbindungen und (ii) überschüssigen Mengen an organischen Polyisocyanaten und gegebenenfalls Monoisocyanaten mit
- b) organischen Polyaminen
in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren, gegenüber
Isocyanatgruppen inerten, schwach polaren Lösungsmittels
mit einem bei Normaldruck unterhalb 100°C
liegenden Siedepunkt, wobei die Komponente a)
und/oder die Komponente b) Carboxylatgruppen und/oder
nichtionisch-hydrophile Gruppierungen in einer die
Dispergierbarkeit der Verfahrensprodukte in Wasser
gewährleistenden Menge aufweisen, und anschließende
Überführung der resultierenden Lösung der Umsetzungsprodukte
in dem genannten Lösungsmittel in eine
wäßrige Dispersion durch Vermischen mit Wasser und
gegebenenfalls anschließende destillative Entfernung
des eingesetzten Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet,
daß man
- a) als NCO-Präpolymere solche einer (mittleren) NCO-Funktionalität von 2 bis 2,3 und mit einem (mittleren) Molekulargewicht von 700 bis 5000 und
- b) als organische Polyamine primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisende Polyamine oder deren Gemische 0,1 bis 5,0 einer (mittleren) Aminfunktionalität von 2,05 bis 3 und mit einem (mittleren) Molekulargewicht von 60 bis 2000
verwendet und die Reaktion unter Einhaltung eines
Äquivalentverhältnisses von Isocyanatgruppen der
Komponente a) zu Aminogruppen der Komponente b) von
1,05 : 1 bis 3 : 1 durchführt, wobei Art und Mengenverhältnisse
im übrigen so gewählt werden, daß die resultierenden
Umsetzungsprodukte eine NCO-Funktionalität
von 2,2 bis 3,0 und einen NCO-Gehalt von 0,1 bis
5,0 Gew.-% aufweisen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man Art und Mengenverhältnisse der organischen
Polyhydroxylverbindungen (i) so wählt, das die
resultierenden Verfahrensprodukte einen Gehalt an
Urethangruppen von 5 bis 20 Gew.-% aufweisen.
3. Gemäß Anspruch 1 und 2 erhältliche wäßrige Dispersionen.
4. Verwendung der gemäß Anspruch 1 und 2 erhältlichen
wäßrigen Dispersionen als Beschichtungsmittel oder
zur Herstellung von Beschichtungsmitteln für harte,
unflexible Substrate.
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ES87105305T ES2027986T5 (es) | 1986-04-22 | 1987-04-10 | Procedimiento para la obtencion de dispersiones acuosas de poliuretano-poliureas, las dispersiones que se puedan obtener en base a este procedimiento y su utilizacion como productos de recubrimiento o para la fabricacion de estos ultimos. |
CA000534582A CA1303769C (en) | 1986-04-22 | 1987-04-13 | Process for the production of aqueous dispersions of polyurethane polyureas, the dispersions obtainable by this process and their use as coating compositions |
US07/038,256 US4745151A (en) | 1986-04-22 | 1987-04-14 | Process for the production of aqueous dispersions of polyurethane polyureas, the dispersions obtainable by this process and their use as coating compositions |
JP62095511A JP2630394B2 (ja) | 1986-04-22 | 1987-04-20 | ポリウレタンポリ尿素の水性分散液の製造方法 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9014684U1 (de) * | 1989-10-26 | 1991-01-03 | Imperial Chemical Industries Plc, London, Gb | |
EP1717284A1 (de) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Bayer MaterialScience AG | Polyurethan-Dispersionen mit verbesserten Verfilmungseigenschaften |
EP1799740A1 (de) * | 2004-08-19 | 2007-06-27 | 3M Innovative Properties Company | Polydiacetylenpolymerzusammensetzungen und herstellungsverfahren dafür |
US7816473B2 (en) | 2002-12-19 | 2010-10-19 | 3M Innovative Properties Company | Diacetylenic materials for sensing applications |
EP3875511A1 (de) | 2020-03-05 | 2021-09-08 | Covestro Deutschland AG | Hochtemperatur-vernetzerdispersion |
EP3875512A1 (de) | 2020-03-05 | 2021-09-08 | Covestro Deutschland AG | Nicht-ionisch hydrophilierte vernetzerdispersion mit thermolatent gebundenen urethan/harnstoffgruppen |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3701547A1 (de) * | 1987-01-21 | 1988-08-04 | Basf Lacke & Farben | Polyetherurethan, verfahren zu seiner herstellung, verlaufshilfsmittel und verwendung des polyetherurethans |
US4794147A (en) * | 1987-07-24 | 1988-12-27 | Basf Corporation, Inmont Division | Novel non-ionic polyurethane resins having polyether backbones in water-dilutable basecoats |
GB8721533D0 (en) * | 1987-09-14 | 1987-10-21 | Polyvinyl Chemical Ind | Aqueous dispersions |
US4822685A (en) * | 1987-12-10 | 1989-04-18 | Ppg Industries, Inc. | Method for preparing multi-layered coated articles and the coated articles prepared by the method |
US4895894A (en) * | 1988-05-31 | 1990-01-23 | The Dow Chemical Company | Modulus modification of water borne polyurethane-ureas |
ATE89306T1 (de) * | 1988-09-09 | 1993-05-15 | Akzo Nv | Thermochrome beschichtung. |
EP0365098B1 (de) * | 1988-10-21 | 1993-12-08 | Akzo Nobel N.V. | Wasserverdünnbare Beschichtungen und Bindemittelsysteme für die Verwendung in diesen Beschichtungen |
US4920167A (en) * | 1988-11-10 | 1990-04-24 | The Dow Chemical Company | Antistatic polyurethane-urea dispersions |
EP0369389A1 (de) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Reichhold Chemicals, Inc. | Wasserdispergierbare, aus Diisocyanatmischungen hergestellte Polyurethanharnstoffe |
US4956438A (en) * | 1989-02-08 | 1990-09-11 | The Dow Chemical Company | Bulk polyurethane ionomers |
ATE112586T1 (de) * | 1989-02-13 | 1994-10-15 | Akzo Nobel Nv | Flüssigkristallpigment, methode zur herstellung und verwendung in bekleidungen. |
US5037864A (en) * | 1989-07-11 | 1991-08-06 | The Dow Chemical Company | Semi-continuous process for the preparation of polyurethane-urea aqueous dispersions |
DE4004651A1 (de) * | 1990-02-15 | 1991-08-22 | Hoechst Ag | Lufttrocknende polyurethanharze, deren herstellung und verwendung |
US5389718A (en) * | 1990-07-30 | 1995-02-14 | Miles Inc. | Two-component aqueous polyurethane dispersions |
EP0497404A1 (de) * | 1991-01-25 | 1992-08-05 | Dsm N.V. | Auf Alkylenoxid-Einheiten basierendes internes Emulgiermittel-System |
JP3158387B2 (ja) * | 1991-02-22 | 2001-04-23 | 大日本インキ化学工業株式会社 | イソシアヌレート環含有ポリウレタンポリ尿素架橋粒子およびその製造方法 |
DE4109477A1 (de) * | 1991-03-22 | 1992-09-24 | Henkel Kgaa | Fuer reaktivsysteme geeignete polymerdispersionen |
US5191012A (en) * | 1991-03-28 | 1993-03-02 | Miles Inc. | Aqueous dispersions of encapsulated polyisocyanates |
US5185200A (en) * | 1991-03-28 | 1993-02-09 | Miles Inc. | Aqueous polyisocyanate dispersions with reduced isocyanate contents and their use for the production of fiberglass mats |
US5212230A (en) * | 1991-03-28 | 1993-05-18 | Miles Inc. | Aqueous polyurea dispersions prepared by an emulsion polymerization process |
US5157069A (en) * | 1991-08-07 | 1992-10-20 | Basf Corporation | Nonionic waterborne basecoat using metallic pigments and clear topcoat |
DE4137660A1 (de) * | 1991-11-15 | 1993-05-19 | Basf Ag | Waessrige polyurethandispersionen |
DE4137661A1 (de) * | 1991-11-15 | 1993-05-19 | Basf Ag | Waessrige polyurethandispersion |
DE4226243A1 (de) † | 1992-08-08 | 1994-02-10 | Herberts Gmbh | Wasserverdünnbares Überzugsmittel auf Polyol- und Polyisocyanatbasis, Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung |
JPH06166735A (ja) * | 1992-12-01 | 1994-06-14 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 活性アミノ基含有ポリウレタンエマルジョン組成物 |
JP3019176B2 (ja) * | 1992-12-01 | 2000-03-13 | 第一工業製薬株式会社 | 放射線硬化性ポリウレタンエマルジョン組成物の製造方法 |
JP3471055B2 (ja) * | 1992-12-28 | 2003-11-25 | サカタインクス株式会社 | ポリウレタン樹脂、その製造方法およびそれを用いたラミネート用印刷インキ組成物 |
DE4315593C2 (de) * | 1993-05-11 | 2001-06-13 | Westdeutsche Farbengesellschaf | Verfahren zur Herstellung eines Zweikomponentenlacks |
US5442028A (en) * | 1993-08-20 | 1995-08-15 | Morton International, Inc. | Curatives for aqueous adhesives |
JP3197130B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2001-08-13 | 第一工業製薬株式会社 | 熱架橋性ポリウレタンエマルジョン組成物 |
WO1995023818A1 (en) | 1994-03-01 | 1995-09-08 | Reichhold Chemicals, Inc. | Mar and scuff resistant polyurethane composition |
JPH0859770A (ja) * | 1994-08-15 | 1996-03-05 | Dainippon Ink & Chem Inc | ポリウレタンポリ尿素架橋微粒子分散体及びその製造方法 |
CA2175403C (en) * | 1995-05-05 | 2008-09-02 | Stephen D. Seneker | Aqueous polyurethane dispersions based on polyether polyols of low monol content |
DE19523103A1 (de) * | 1995-06-26 | 1997-01-02 | Bayer Ag | Wäßrige Bindemittelkombination mit langer Verarbeitungszeit, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
DE19630905A1 (de) * | 1996-08-01 | 1998-02-05 | Wolff Walsrode Ag | Wäßrige Dispersionen, ihre Herstellung und Verwendung als Lackbindemittel |
US5880215A (en) * | 1997-12-24 | 1999-03-09 | Bayer Corporation | Coatings with improved resistance to suntan lotion |
US6277953B1 (en) | 1998-09-25 | 2001-08-21 | Mcwhorter Technologies, Inc. | Stable aqueous polymer dispersions and a process for their preparation |
US6225402B1 (en) | 1998-09-25 | 2001-05-01 | Mcwhorter Technologies, Inc. | Aqueous based dispersions for polyolefinic substrates |
DE69827142T2 (de) * | 1998-11-11 | 2006-03-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Co., St. Paul | Mehrschichtige Folie enthaltend eine Polyurethanschutzschicht |
US6239209B1 (en) | 1999-02-23 | 2001-05-29 | Reichhold, Inc. | Air curable water-borne urethane-acrylic hybrids |
US6635706B1 (en) | 1999-06-23 | 2003-10-21 | Reichhold, Inc. | Urethane-acrylic hybrid polymer dispersion |
DE19943933A1 (de) | 1999-07-30 | 2001-02-01 | Bayer Ag | Lichtechte Beschichtungsmittel |
US20060292306A1 (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Armin Goebel | Process for the multilayer coating of substrates |
DE102006017385A1 (de) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Bayer Materialscience Ag | Wässrige Polyurethandispersionen mit verbesserter Lagerstabilität |
DE102006025313A1 (de) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Bayer Materialscience Ag | Lösemittelarme oder lösemittelfreie Vernetzer-Dispersion mit Pyrazol-blockierten Isocyanatgruppen |
JP4782706B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2011-09-28 | 大日精化工業株式会社 | 化粧料 |
JP4782719B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2011-09-28 | 大日精化工業株式会社 | 化粧料 |
WO2009085587A1 (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-09 | Dow Global Technologies Inc. | Polyurethane dispersions and coatings produced therefrom |
US9617453B2 (en) * | 2009-12-14 | 2017-04-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | Solvent free aqueous polyurethane dispersions and methods of making and using the same |
BR112018008583B1 (pt) | 2015-11-03 | 2022-01-18 | Basf Coatings Gmbh | Material de revestimento base aquoso pigmentado, uso de um revestimento base aquoso pigmentado, método para produzir um sistema de tinta multicamadas, e, sistema de tinta multicamadas. |
CN106047132B (zh) * | 2016-06-14 | 2018-04-17 | 郑州威迪商贸有限公司 | 水性油漆 |
JP6995736B2 (ja) * | 2018-12-19 | 2022-01-17 | 大日精化工業株式会社 | ポリウレタンウレア水分散体、艶消し塗料及び表面処理剤 |
CN114369227B (zh) * | 2022-01-17 | 2023-11-10 | 东来涂料技术(上海)股份有限公司 | 醇酸改性的超支化聚氨酯/聚脲分散体及制备方法和应用 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3870684A (en) * | 1970-04-29 | 1975-03-11 | Bayer Ag | Preparation of cross-linked particles of polyurethane or polyurea containing ionic groups |
US4066591A (en) * | 1975-06-02 | 1978-01-03 | Ppg Industries, Inc. | Water-reduced urethane coating compositions |
JPS5216596A (en) * | 1975-07-31 | 1977-02-07 | Kao Corp | Process for preparing amphoteric polyurethane emulsions |
CA1131376A (en) * | 1976-10-04 | 1982-09-07 | David G. Hangauer, Jr. | Aqueous urea-urethane dispersions |
DE2843790A1 (de) * | 1978-10-06 | 1980-04-17 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von waessrigen dispersionen oder loesungen von polyurethan-polyharnstoffen, die nach diesem verfahren erhaeltlichen dispersionen oder loesungen, sowie ihre verwendung |
US4408008A (en) * | 1981-07-24 | 1983-10-04 | Mobay Chemical Corporation | Stable, colloidal, aqueous dispersions of cross-linked urea-urethane polymers and their method of production |
DE3210051A1 (de) * | 1982-03-19 | 1983-09-29 | Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg | Wasserverduennbares ueberzugsmittel zur herstellung der basisschicht eines mehrschichtueberzuges |
US4501852A (en) * | 1983-06-20 | 1985-02-26 | Mobay Chemical Corporation | Stable, aqueous dispersions of polyurethane-ureas |
JPS6172071A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Yuuhoo Chem Kk | 被覆剤組成物 |
-
1986
- 1986-04-22 DE DE19863613492 patent/DE3613492A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-04-10 ES ES87105305T patent/ES2027986T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-10 AT AT87105305T patent/ATE70545T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-04-10 DE DE8787105305T patent/DE3775256D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-10 EP EP87105305A patent/EP0242731B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-13 CA CA000534582A patent/CA1303769C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-14 US US07/038,256 patent/US4745151A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-20 JP JP62095511A patent/JP2630394B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9014684U1 (de) * | 1989-10-26 | 1991-01-03 | Imperial Chemical Industries Plc, London, Gb | |
US7816473B2 (en) | 2002-12-19 | 2010-10-19 | 3M Innovative Properties Company | Diacetylenic materials for sensing applications |
US8063164B2 (en) | 2002-12-19 | 2011-11-22 | 3M Innovative Properties Company | Diacetylenic materials for sensing applications |
EP1799740A1 (de) * | 2004-08-19 | 2007-06-27 | 3M Innovative Properties Company | Polydiacetylenpolymerzusammensetzungen und herstellungsverfahren dafür |
US7816472B2 (en) | 2004-08-19 | 2010-10-19 | 3M Innovative Properties Company | Polydiacetylene polymer compositions and methods of manufacture |
EP1717284A1 (de) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Bayer MaterialScience AG | Polyurethan-Dispersionen mit verbesserten Verfilmungseigenschaften |
EP3875511A1 (de) | 2020-03-05 | 2021-09-08 | Covestro Deutschland AG | Hochtemperatur-vernetzerdispersion |
EP3875512A1 (de) | 2020-03-05 | 2021-09-08 | Covestro Deutschland AG | Nicht-ionisch hydrophilierte vernetzerdispersion mit thermolatent gebundenen urethan/harnstoffgruppen |
WO2021175748A1 (de) | 2020-03-05 | 2021-09-10 | Covestro Deutschland Ag | Hochtemperatur-vernetzerdispersion |
WO2021175747A1 (de) | 2020-03-05 | 2021-09-10 | Covestro Deutschland Ag | Nicht-ionisch hydrophilierte vernetzerdispersion mit thermolatent gebundenen urethan/harnstoffgruppen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3775256D1 (de) | 1992-01-30 |
CA1303769C (en) | 1992-06-16 |
JPS62256817A (ja) | 1987-11-09 |
EP0242731B1 (de) | 1991-12-18 |
US4745151A (en) | 1988-05-17 |
EP0242731B2 (de) | 1994-12-14 |
ES2027986T3 (es) | 1992-07-01 |
EP0242731A3 (en) | 1988-08-31 |
EP0242731A2 (de) | 1987-10-28 |
ATE70545T1 (de) | 1992-01-15 |
ES2027986T5 (es) | 1995-08-16 |
JP2630394B2 (ja) | 1997-07-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |