DE19959653A1 - Wässrige Polyurethandispersionen für Lederzurichtungen - Google Patents
Wässrige Polyurethandispersionen für LederzurichtungenInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von wässrigen Dispersionen, enthaltend ein Polyurethan in dispergierter Form, aus DOLLAR A a) Diisocyanaten mit 4 bis 30 C-Atomen, DOLLAR A b) Diolen, die im wesentlichen frei sind von Urethan- oder Harnstoffgruppen, von denen DOLLAR A b1) 10 bis 95 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweisen, und DOLLAR A b2) 5 bis 90 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol aufweisen, wobei es sich um Alkandiole (b2.1) oder Alkandiole handelt, die zusätzlich eine hydrophile Gruppe oder eine potentiell hydrophile Gruppe tragen (b2.2), handelt, DOLLAR A c) sofern Diole (b2.2) nicht oder nicht in ausreichenden Mengen vorhanden sind, um die Wasserdispergierbarkeit zu bewirken, von den Monomeren (a) und (b) verschiedene Monomere mit wenigstens einer Isocyanatgruppe oder wenigstens einer gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppe, die darüber hinaus wenigstens eine hydrophile Gruppe oder eine potentiell hydrophile Gruppe tragen, wodurch die Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane bewirkt wird, DOLLAR A d) gegebenenfalls weiteren von den Monomeren (a) bis (c) verschiedenen mehrwertigen Verbindungen mit reaktiven Gruppen, bei denen es sich um alkoholische Hydroxylgruppen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Isocyanatgruppen handelt und DOLLAR A e) gegebenenfalls von den Monomeren (a) bis (d) verschiedene einwertige Verbindungen mit einer reaktiven Gruppe, bei der es sich um eine alkoholische ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von wässrigen Dispersionen, enthaltend ein Polyurethan in disper
gierter Form, aus
- a) Diisocyanaten mit 4 bis 30 C-Atomen,
- b) Diolen, die im wesentlichen frei sind von Urethan- oder Harn
stoffgruppen, von denen
- 1. 10 bis 95 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweisen, und
- 2. 5 bis 90 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol aufweisen, wobei es sich um Alkandiole (b2.1) oder Alkandiole handelt, die zu sätzlich eine hydrophile Gruppe oder eine potentiell hydro phile Gruppe tragen (b2.2), handelt,
- c) sofern Diole (b2.2) nicht oder nicht in ausreichenden Mengen vorhanden sind, um die Wasserdispergierbarkeit zu bewirken, von den Monomeren (a) und (b) verschiedene Monomere mit wenigstens einer Isocyanatgruppe oder wenigstens einer gegen über Isocyanatgruppen reaktiven Gruppe, die darüberhinaus wenigstens eine hydrophile Gruppe oder eine potentiell hydro phile Gruppe tragen, wodurch die Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane bewirkt wird,
- d) gegebenenfalls weiteren von den Monomeren (a) bis (c) ver schiedenen mehrwertigen Verbindungen mit reaktiven Gruppen, bei denen es sich um alkoholische Hydroxylgruppen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Isocyanatgruppen handelt und
- e) gegebenenfalls von den Monomeren (a) bis (d) verschiedene einwertige Verbindungen mit einer reaktiven Gruppe, bei der es sich um eine alkoholische Hydroxylgruppe, eine primäre oder sekundäre Aminogruppe oder eine Isocyanatgruppe handelt,
wobei man
- a) in einem ersten Schritt die Makrodiole (b1) zusammen mit solchen Mengen des Diisocyanats (a) umsetzt, daß zu Beginn der Reaktion das Verhältnis der Isocyanatgruppen zu den Alkoholgruppen 0,1 : 1 bis 0,9 : 1 beträgt, und die Reaktion fortgeführt wird, bis sich der NCO-Gehalt der Reaktions mischung auf maximal 20% des ursprünglichen Wertes ver ringert hat,
- b) das in Schritt (i) gebildete Reaktionsprodukt mit den rest lichen Komponenten zu einem Polyurethan umsetzt, wobei man das fertige Polyurethan oder ein in einer Zwischenstufe gebildetes Präpolymer in Wasser dispergiert und im Fall der Dispergierung des Präpolymers anschließend die Reaktion zum Polyurethan fortsetzt.
Weiterhin betrifft die Erfindung Dispersionen, die nach diesem
Verfahren hergestellt sind, sowie mit diesen Dispersionen be
handelte Gegenstände, insbesondere beschichtete Leder.
Wässrige Polyurethandispersionen (auch kurz als PUR-Dispersionen
bezeichnet) und Verfahren zu deren Herstellung sind allgemein be
kannt. PUR-Dispersionen werden seit langem zur Beschichtung von
Substraten wie z. B. Leder, Textilien, Holz, Metall oder Kunst
stoff verwendet. Wässerige Polyurethandispersionen, die speziell
als Beschichtungsmittel für Leder empfohlen werden, sind z. B. in
der DE-A-26 45 779 und EP-A-787751 beschrieben.
Nach den aus dem Stand der Technik bekannten Herstellmethoden
werden werden kurzkettige und langkettige Polyole gemeinsam mit
den Isocyanaten umgesetzt. So werden z. B. bei dem "Acetonver
fahren", das Isocyanat und Polyole wie Makrodiole (z. B. Poly
ester- oder Polyetherpolyole) und kurzkettige Diole zunächst zu
einem Präpolymer umgesetzt, das anschließend weiter zum fertigen
Polyurethan umgesetzt wird.
Die beschichteten Gegenstände werden im Laufe des Herstellpro
zesses häufig einer thermischen Behandlung ausgesetzt. Leder und
Textilien werden z. B. gebügelt; beschichtetes Holz wird i. A. bei
erhöhter Temperatur getrocknet. Um einen ungestörten Betriebs
ablauf zu gewährleisten, ist es wesentlich, daß der beschichtete
Gegenstand eine möglichst geringe Klebrigkeit aufweist.
Neben den verarbeitungstechnischen Eigenschaften der PUR-Disper
sionen kommt es selbstverständlich auch auf die Gebrauchs
eigenschaften der damit beschichteten Gegenstände an. Poly
urethandispersionen, die z. B. als Beschichtungsmittel für Leder
eingesetzt werden, sollen dem Leder folgende Eigenschaften ver
leihen
- - eine geringe Neigung zum Kleben auch bei erhöhter Temperatur und Druck, z. B. beim Bügeln und Stapeln
- - Unempfindlichkeit gegenüber Wasser und Feuchtigkeit
- - hohe Dauer-Biegefestigkeit
- - eine gute Reibfestigkeit und Scheuerfestigkeit und
- - einen angenehmen ledertypischen "Griff".
Das gewünschte Eigenschaftsprofil der Beschichtungen kann heute
meistens bereits durch die PUR-Dispersionen des Standes der
Technik weitgehend erfüllt werden. Kritisch ist jedoch noch die
Kombination der Eigenschaft "geringe Neigung zum Kleben bei Er
wärmung" mit der Eigenschaft "hohe Flexibilität der Beschich
tung". Auf hohe Flexibilität kommt es vor allem bei der Beschich
tung weicher oder flexibler Substrate wie Textil oder Leder an,
z. B. soll, wie bereits vorstehend ausgeführt, der angenehme le
dertypische Griff erhalten bleiben.
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, PUR-Dispersionen bereitzu
stellen, die gut verarbeitbar sind und sich als Beschichtungs
mittel für unterschiedliche, insbesondere flexible Substrate
eignen, wobei es besonders darauf ankommt, daß sie sowohl hoch
flexibel sind als auch selbst bei Erwärmung nicht kleben.
Demgemäß wurden die vorstehend definierten wässerigen
Dispersionen gefunden.
Als Monomere (a) kommen die üblicherweise in der Polyurethan
chemie eingesetzten Diisocyanate in Betracht.
Insbesondere zu nennen sind Diisocyanate X(NCO)2, wobei X für
einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlen
stoffatomen, einen cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlen
wasserstoffrest mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen
araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis 15 Kohlenstoff
atomen steht. Beispiele derartiger Diisocyanate sind Tetra
methylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dodecamethylendi
isocyanat, 1,4-Diisocyanatocyclohexan, 1-Isocyanato-3,5,5-tri
methyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI), 2,2-Bis-(4-iso
cyanatocyclohexyl)-propan, Trimethylhexandiisocyanat, 1,4-Diiso
cyanatobenzol, 2,4-Diisocyanatotoluol, 2,6-Diisocyanatotoluol,
4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan, 2,4'-Diisocyanato-diphenylme
than, p-Xylylendiisocyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat
(TMXDI), die Isomeren des Bis-(4-isocyanatocyclohexyl)methans
(HMDI) wie das trans/trans-, das cis/cis- und das cis/trans-Iso
mere sowie aus diesen Verbindungen bestehende Gemische.
Als Gemische dieser Isocyanate sind besonders die Mischungen der
jeweiligen Strukturisomeren von Diisocyanatotoluol und Diiso
cyanato-diphenylmethan von Bedeutung, insbesondere ist die
Mischung aus 80 mol-% 2,4 Diisocyanatotoluol und 20 mol-%
2,6-Diisocyanatotoluol geeignet. Weiterhin sind die Mischungen
von aromatischen Isocyanaten wie 2,4 Diisocyanatotoluol und/oder
2,6-Diisocyanatotoluol mit aliphatischen oder cycloaliphatischen
Isocyanaten wie Hexamethylendiisocyanat oder IPDI besonders vor
teilhaft, wobei das bevorzugte Mischungsverhältnis der alipha
tischen zu aromatischen Isocyanate 4 : 1 bis 1 : 4 beträgt.
Als Verbindungen (a) kann man auch Isocyanate einsetzen, die
neben den freien Isocyanatgruppen weitere verkappte Isocyanat
gruppen, z. B. Uretdion- oder Carbodiimidgruppen tragen.
Im Hinblick auf gute Filmbildung und Elastizität kommen als Diole
(b) vornehmlich höhermolekulare Diole (b1), in Betracht, die ein
Molekulargewicht von etwa 500 bis 5000, vorzugsweise von etwa
1000 bis 3000 g/mol haben.
Bei den Diolen (b1) handelt es sich insbesondere um Polyester
polyole, die z. B. aus Ullmanns Encyklopädie der technischen
Chemie, 4. Auflage, Band 19, S. 62 bis 65 bekannt sind. Bevorzugt
werden Polyesterpolyole eingesetzt, die durch Umsetzung von zwei
wertigen Alkoholen mit zweiwertigen Carbonsäuren erhalten werden.
Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die ent
sprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Poly
carbonsäureester von niederen Alkoholen oder deren Gemische zur
Herstellung der Polyesterpolyole verwendet werden. Die Poly
carbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch,
aromatisch oder heterocyclisch sein und gegebenenfalls, z. B.
durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als
Beispiele hierfür seien genannt: Korksäure, Azelainsäure, Phthal
säure, Isophthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthal
säureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthal
säureanhydrid, Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutar
säureanhydrid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Alkenylbern
steinsäure, Fumarsäure, dimere Fettsäuren. Bevorzugt sind
Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel HOOC- (CH2)y-COOH, wobei y
eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20
ist, z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Dodecandicarbonsäure und
Sebacinsäure.
Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. Ethylenglykol, Propan-1,2-
diol, Propan-1,3-diol, Butan-1,3-diol, Buten-1,4-diol,
Butin-1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Neopentylglykol, Bis-(hydroxy
methyl)-cyclohexane wie 1,4-Bis-(hydroxymethyl)cyclohexan, 2-Me
thyl-propan-1,3-diol, Methylpentandiole ferner Diethylenglykol,
Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol,
Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Dibutylenglykol und Poly
butylenglykole in Betracht. Bevorzugt sind Alkohole der allge
meinen Formel HO-(CH2)x-OH, wobei x eine Zahl von 1 bis 20, bevor
zugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist. Beispiele hierfür sind
Ethylenglycol, Butan-1,4-diol, Hexan-1,6-diol, Octan-1,8-diol und
Dodecan-1,12-diol. Weiterhin bevorzugt sind Neopentylglykol und
Pentandiol-1,5.
Ferner kommen auch Polycarbonat-Diole, wie sie z. B. durch Um
setzung von Phosgen mit einem Überschuß von den als Aufbau
komponenten für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen
Alkohole erhalten werden können, in Betracht.
Geeignet sind auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis, wobei es sich
um Homo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um end
ständige Hydroxylgruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von
Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als
Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von
Verbindungen der allgemeinen Formel HO-(CH2)z-COOH ableiten, wobei
z eine Zahl von 1 bis 20 ist und ein H-Atom einer Methyleneinheit
auch durch einen C1- bis C4-Alkylrest substituiert sein kann. Bei
spiele sind epsilon-Caprolacton, β-Propiolacton, γ-Butyrolacton
und/oder Methyl-epsilon-caprolacton sowie deren Gemische. Ge
eignete Starterkomponenten sind z. B. die vorstehend als Aufbau
komponente für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen
zweiwertigen Alkohole. Die entsprechenden Polymerisate des epsi
lon-Caprolactons sind besonders bevorzugt. Auch niedere Poly
esterdiole oder Polyetherdiole können als Starter zur Herstellung
der Lacton-Polymerisate eingesetzt sein. Anstelle der Poly
merisate von Lactonen können auch die entsprechenden, chemisch
äquivalenten Polykondensate der den Lactonen entsprechenden
Hydroxycarbonsäuren, eingesetzt werden.
Daneben kommen als Monomere (b1) Polyetherdiole in Betracht. Sie
sind insbesondere durch Polymerisation von Ethylenoxid, Propylen
oxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlor
hydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF3 oder durch An
lagerung dieser Verbindungen gegebenenfalls im Gemisch oder nach
einander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoff
atomen, wie Alkohole oder Amine, z. B. Wasser, Ethylenglykol,
Propan-1,2-diol, Propan-1,3-diol, 1,2-Bis(4-hydroxydi
phenyl)-propan oder Anilin erhältlich. Besonders bevorzugt Poly
propylenglykol sowie Polytetrahydrofuran eines Molekulargewichts
von 240 bis 5000, und vor allem 500 bis 4500.
Ebenfalls geeignet sind Polyhydroxyolefine, bevorzugt solche mit
2 endständigen Hydroxylgruppen, z. B. α-ω-Dihydroxypolybutadien,
α-ω-Dihydroxypolymethacrylester oder α-ω-Dihydroxypolyacrylester
als Monomere (c1). Solche Verbindungen sind beispielsweise aus
der EP-A-0622378 bekannt. Weitere geeignete Polyole sind Poly
acetale, Polysiloxane und Alkydharze.
Die Polyole können auch als Gemische im Verhältnis 0,1 : 1 bis
1 : 9 eingesetzt werden.
Als Diole (b) werden neben den Diolen (b1) noch niedermolekulare
Diole (b2) mit einem Molekulargewicht von etwa 62 bis 500,
vorzugsweise von 62 bis 200 g/mol, eingesetzt.
Als Monomere (b2) kommen Alkandiole (b2.1) in Betracht, d. h.
solche, die außer ihren Hydroxylgruppen keine weiteren funk
tionellen Gruppen tragen. Hierfür werden vor allem die Aufbau
komponenten der für die Herstellung von Polyesterpolyolen ge
nannten kurzkettigen Alkandiole eingesetzt, wobei die unver
zweigten Diole mit 2 bis 12 C-Atomen und einer gradzahligen An
zahl von C-Atomen sowie Pentan-1,5-diol bevorzugt werden.
Als Diole (b2) kommen weiterhin Alkandiole in Betracht, die außer
den Hydroxylgruppen hydrophile Gruppen oder Gruppen, die sich in
hydrophile Gruppen überführen lassen, tragen. Diese dienen zur
Verbesserung der Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane.
Der Begriff "hydrophile Gruppen oder potentiell hydrophile
Gruppen" wird auch mit "(potentiell) hydrophile Gruppen" abge
kürzt.
Die (potentiell) hydrophilen Gruppen reagieren mit Isocyanaten
wesentlich langsamer als die funktionellen Gruppen der Monomere,
die zum Aufbau der Polymerhauptkette dienen.
Ionische hydrophile Gruppen sind vor allem anionische Gruppen wie
die Sulfonat-, die Carboxylat- und die Phosphatgruppe in Form
ihrer Alkalimetall- oder Ammoniumsalze sowie kationische Gruppen
wie Ammonium-Gruppen, insbesondere protonierte tertiäre Amino
gruppen oder quartäre Ammoniumgruppen.
Potentiell ionische hydrophile Gruppen sind vor allem solche, die
sich durch einfache Neutralisations-, Hydrolyse- oder Quater
nisierungsreaktionen in die oben genannten ionischen hydrophilen
Gruppen überführen lassen, also z. B. Carbonsäuregruppen,
Anhydridgruppen oder tertiäre Aminogruppen.
Diole (b2.2) sind z. B. in Ullmanns Encyklopädie der technischen
Chemie, 4. Auflage, Band 19, S. 311-313 und beispielsweise in der
DE-A 14 95 745 ausführlich beschrieben.
Als (potentiell) kationische Diole (b2.2) sind vor allem Monomere
mit tertiären Aminogruppen von besonderer praktischer Bedeutung,
beispielsweise, N,N'-Bis(hydroxyalkyl)-alkylamine, wobei die
Alkylreste und Alkandiyl-Einheiten dieser tertiären Amine unab
hängig voneinander aus 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bestehen.
Weiterhin kommen tertiäre Stickstoffatome aufweisende Polyether
mit vorzugsweise zwei endständigen Hydroxylgruppen, wie sie z. B.
durch Alkoxylierung von zwei an Aminstickstoff gebundene Wasser
stoffatome aufweisende Amine, z. B. Methylamin, Anilin oder N,N'-
Dimethylhydrazin, in an sich üblicher Weise zugänglich sind, in
Betracht. Derartige Polyether weisen im allgemeinen ein zwischen
500 und 6000 g/mol liegendes Molgewicht auf.
Diese tertiären Amine werden entweder mit Säuren, bevorzugt
starken Mineralsäuren wie Phosphorsäure, Schwefelsäure, Halogen
wasserstoffsäuren oder starken organischen Säuren oder durch Um
setzung mit geeigneten Quaternisierungsmitteln wie C1- bis
C6-Alkylhalogeniden oder Benzylhalogeniden z. B. Bromiden oder
Chloriden in die Ammoniumsalze überführt.
Als Diole (b2.2) mit (potentiell) anionischen Gruppen kommen
üblicherweise aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische
oder aromatische Carbonsäuren und Sulfonsäuren in Betracht, die 2
alkoholische Hydroxylgruppen tragen. Bevorzugt sind Dihydroxy
alkylcarbonsäuren, vor allem mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie
sie auch in der US-A 3 412 054 beschrieben sind. Insbesondere
sind Verbindungen der allgemeinen Formel
in welcher R1 und R2 für eine C1- bis C4-Alkandiyl-Einheit und R3
für eine C1- bis C4-Alkyl-Einheit steht und vor allem Dimethylol
propionsäure (DMPA) bevorzugt.
Weiterhin eignen sich entsprechende Dihydroxysulfonsäuren und
Dihydroxyphosphonsäuren wie 2,3-Dihydroxypropanphosphonsäure.
Sofern Diole (b2.2) mit potentiell ionischen Gruppen eingesetzt
werden, kann deren Überführung in die ionische Form vor, während,
jedoch vorzugsweise nach der Isocyanat-Polyaddition erfolgen, da
sich die ionischen Monomeren in der Reaktionsmischung häufig nur
schwer lösen. Besonders bevorzugt liegen die Carboxylat- oder
Sulfonatgruppen in Form ihrer Salze mit einem Alkaliion oder
einem Ammoniumion als Gegenion vor.
Der Anteil der Diole (b2), bezogen auf die Gesamtmenge der Diole
(b) beträgt bevorzugt mindestens 5 mol%.
Neben den Diolen (b2.2) und den Komponenten (a), (b), (d) und (e)
können die Polyurethane, um die Wasserdispergierbarkeit der Poly
urethane zu erreichen bzw. zu verbessern, noch aus von den Kompo
nenten (a), (b), (d) und (e) verschiedenen Monomeren (c) aufge
baut sein, die wenigstens eine Isocyanatgruppe oder wenigstens
eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppe und darüberhinaus
wenigstens eine (potentiell) hydrophile Gruppen aufweisen.
Für diese Monomere (c) gilt grundsätzlich sinngemäß das gleiche
wie für die Diole (b2.2).
Der Anteil der Komponenten mit (potentiell) hydrophilen Gruppen,
d. h. der Komponenten (c) und (b2.2) an der Gesamtmenge der
sonstigen Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) wird im allge
meinen so bemessen, daß die Molmenge der (potentiell) hydrophilen
Gruppen, bezogen auf die Gewichtsmenge aller Monomere (a) bis
(e), 30 bis 1000, bevorzugt 50 bis 500 und besonders bevorzugt 80
bis 300 mmol/kg beträgt.
Bei den (potentiell) hydrophilen Gruppen kann es sich um nicht
ionische oder bevorzugt um (potentiell) ionische hydrophile
Gruppen handeln.
Als nichtionische hydrophile Gruppen kommen Polyalkylenoxid-
Reste, insbesondere Polyethylenglycolether aus vorzugsweise 5 bis
100, bevorzugt 10 bis 80 Ethylenoxid-Wiederholungseinheiten, in
Betracht. Der Gehalt an Polyethylenoxid-Einheiten beträgt im
allgemeinen 0 bis 10, bevorzugt 0 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die
Gewichtsmenge aller Monomere (a) bis (e).
Bevorzugte Monomere mit nichtionischen hydrophilen Gruppen sind
Polyethylenoxiddiole, Polyethylenoxidmonoole sowie die Reaktions
produkte aus einem Polyethylenglykol und einem Diisocyanat, die
einen endständig veretherten Polyethylenglykolrest tragen. Der
artige Diisocyanate sowie Verfahren zu deren Herstellung sind in
den Patentschriften US 3 905 929 und US 3 920 598 angegeben.
(Potentiell) ionische Monomere (c) sind z. B. in Ullmanns
Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19,
S. 311-313 und beispielsweise in der DE-A 14 95 745 ausführlich
beschrieben.
Als (potentiell) kationische Monomere (c) sind vor allem Monomere
mit tertiären Aminogruppen von besonderer praktischer Bedeutung,
beispielsweise: Tris-(hydroxyalkyl)-amine, N-Hydroxyalkyl-dialky
lamine, Tris-(aminoalkyl)-amine, N,N'-Bis(aminoalkyl)-alkylamine,
N-Aminoalkyl-dialkylamine, wobei die Alkylreste und Alkandiyl-
Einheiten dieser tertiären Amine unabhängig voneinander aus 1 bis
6 Kohlenstoffatomen bestehen. Die Überführung in die ionische
Form erfolgt in analoger Weise, wie es bei den entsprechenden
Diolen mit tertiären Gruppen, die zu den Monomeren (b2.2) zählen,
beschrieben ist.
Als Monomere mit (potentiell) anionischen Gruppen kommen auch
aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische
Carbonsäuren und Sulfonsäuren in Betracht, die verschieden von
den Diolen (b2.2) sind und mindestens eine alkoholische Hydroxyl
gruppe oder mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe
tragen. Als Monomere (c) mit gegenüber Isocyanaten reaktiven
Aminogruppen kommen Aminocarbonsäuren wie Lysin, β-Alanin, die in
der DE-A-20 34 479 genannten Addukte von aliphatischen diprimären
Diaminen an a,β-ungesättigte Carbon- oder Sulfonsäuren in Be
tracht.
Solche Verbindungen gehorchen beispielsweise der Formel (c1)
H2 N-R4-NH-R5-X (c1)
in der
- R4 und R5 unabhängig voneinander für eine C1- bis C6-Alkandiyl- Einheit, bevorzugt Ethylen
und X für COOH oder SO3H stehen.
- R4 und R5 unabhängig voneinander für eine C1- bis C6-Alkandiyl- Einheit, bevorzugt Ethylen
und X für COOH oder SO3H stehen.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (c1) sind die
N-(2-Aminoethyl)-2-aminoethancarbonsäure und die sowie die
N-(2-Aminoethyl)-2-aminoethansulfonsäure bzw. die entsprechenden
Alkalisalze, wobei Na als Gegenion besonders bevorzugt ist.
Weiterhin besonders bevorzugt sind die Addukte der oben genannten
aliphatischen diprimären Diamine an 2-Acrylamido-2-methylpropan
sulfonsäure, wie sie z. B. in dem deutschen Patent 19 54 090 be
schrieben sind.
Sofern Monomere mit potentiell ionischen Gruppen eingesetzt
werden, kann deren Überführung in die ionische Form vor, während,
jedoch vorzugsweise nach der Isocyanat-Polyaddition erfolgen, da
sich die ionischen Monomeren in der Reaktionsmischung häufig nur
schwer lösen. Besonders bevorzugt liegen die Carboxylat- oder
Sulfonatgruppen in Form ihrer Salze mit einem Alkaliion oder
einem Ammoniumion als Gegenion vor.
Die Monomere (d), die von den Monomeren (a) bis (c) verschieden
sind, dienen im allgemeinen der Vernetzung oder der Ketten
verlängerung. Es sind im allgemeinen mehr als zweiwertige nicht
phenolische Alkohole, Amine mit 2 oder mehr primären und/oder
sekundären Aminogruppen sowie Verbindungen, die neben einer oder
mehreren alkoholischen Hyxdroxylgruppen eine oder mehrere primäre
und/oder sekundäre Aminogruppen tragen.
Alkohole mit einer höheren Wertigkeit als 2, die zur Einstellung
eines gewissen Verzweigungs- oder Vernetzungsgrades dienen
können, sind z. B. Trimethylolpropan, Glycerin oder Zucker.
Ferner kommen Monoalkohole in Betracht, die neben der Hydroxyl-
Gruppe eine weitere gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppe tragen
wie Monoalkohole mit einer oder mehreren primären und/oder
sekundären Aminogruppen, z. B. Monoethanolamin.
Polyamine mit 2 oder mehr primären und/oder sekundären Amino
gruppen werden vor allem dann eingesetzt, wenn die Ketten
verlängerung bzw. Vernetzung in Gegenwart von Wasser stattfinden
soll, da Amine in der Regel schneller als Alkohole oder Wasser
mit Isocyanaten reagieren. Das ist häufig dann erforderlich, wenn
wässerige Dispersionen von vernetzten Polyurethanen oder Polyure
thanen mit hohem Molgewicht gewünscht werden. In solchen Fällen
geht man so vor, daß man Präpolymere mit Isocyanatgruppen her
stellt, diese rasch in Wasser dispergiert und anschließend durch
Zugabe von Verbindungen mit mehreren gegenüber Isocyanaten
reaktiven Aminogruppen kettenverlängert oder vernetzt.
Hierzu geeignete Amine sind im allgemeinen polyfunktionelle Amine
des Molgewichtsbereiches von 32 bis 500 g/mol, vorzugsweise von
60 bis 300 g/mol, welche mindestens zwei Aminogruppen, ausgewählt
aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogruppen, ent
halten. Beispiele hierfür sind Diamine wie Diaminoethan, Diamino
propane, Diaminobutane, Diaminohexane, Piperazin, 2,5-Dimethyl
piperazin, Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexan (Iso
phorondiamin, IPDA), 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan, 1,4-Diamino
cyclohexan, Aminoethylethanolamin, Hydrazin, Hydrazinhydrat oder
Triamine wie Diethylentriamin oder 1,8-Diamino-4-aminomethyl
octan.
Die Amine können auch in blockierter Form, z. B. in Form der ent
sprechenden Ketimine (siehe z. B. CA-1 129 128), Ketazine (vgl.
z. B. die US-A 4 269 748) oder Aminsalze (s. US-A 4 292 226) ein
gesetzt werden. Auch Oxazolidine, wie sie beispielsweise in der
US-A 4 192 937 verwendet werden, stellen verkappte Polyamine dar,
die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethane zur
Kettenverlängerung der Präpolymeren eingesetzt werden können. Bei
der Verwendung derartiger verkappter Polyamine werden diese im
allgemeinen mit den Präpolymeren in Abwesenheit von Wasser ver
mischt und diese Mischung anschließend mit dem Dispersionswasser
oder einem Teil des Dispersionswassers vermischt, so daß hydro
lytisch die entsprechenden Polyamine freigesetzt werden.
Bevorzugt werden Gemische von Di- und Triaminen verwendet, be
sonders bevorzugt Gemische von Isophorondiamin und Diethylentri
amin.
Die Polyurethane enthalten bevorzugt kein Polyamin oder 1 bis 10,
besonders bevorzugt 4 bis 8 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Komponenten (b) und (d) eines Polyamins mit mindestens 2 ge
genüber Isocyanaten reaktiven Aminogruppen als Monomere (d).
Alkohole mit einer höheren Wertigkeit als 2, die zur Einstellung
eines gewissen Verzweigungs- oder Vernetzungsgrades dienen
können, sind z. B. Trimethylolpropan, Glycerin oder Zucker.
Für den gleichen Zweck können auch als Monomere (d) drei- und
höherwertige Isocyanate eingesetzt werden. Handelsübliche
Verbindungen sind beispielsweise das Isocyanurat oder das Biuret
des Hexamethylendiisocyanats.
Monomere (e), die gegebenfalls mitverwendet werden, sind Monoiso
cyanate, Monoalkohole und mono-primäre und sekundäre Amine. Im
allgemeinen beträgt ihr Anteil maximal 10 mol-%, bezogen auf die
gesamte Molmenge der Monomere. Diese monofunktionellen
Verbindungen tragen üblicherweise weitere funktionelle Gruppen
wie olefinische Gruppen oder Carbonylgruppen und dienen zur Ein
führung von funktionellen Gruppen in das Polyurethan, die die
Dispergierung bzw. die Vernetzung oder weitere polymeranaloge Um
setzung des Polyurethans ermöglichen. In Betracht kommen hierfür
Monomere wie Isopropenyl-alpha,alpha-dimethylbenzylisocyanat
(TMI) und Ester von Acryl- oder Methacrylsäure wie Hydroxyethyl
acrylat oder Hydroxyethylmethacrylat.
Auf dem Gebiet der Polyurethanchemie ist allgemein bekannt, wie
das Molekulargewicht der Polyurethane durch Wahl der Anteile der
miteinander reaktiven Monomere sowie dem arithmetischen Mittel
der Zahl der reaktiven funktionellen Gruppen pro Molekül einge
stellt werden kann.
Normalerweise werden die Komponenten (a) bis (e) sowie ihre
jeweiligen Molmengen so gewählt, daß das Verhältnis A : B mit
- A) der Molmenge an Isocyanatgruppen und
- B) der Summe aus der Molmenge der Hydroxylgruppen und der Mol menge der funktionellen Gruppen, die mit Isocyanaten in einer Additionsreaktion reagieren können
0,5 : 1 bis 2 : 1, bevorzugt 0,8 : 1 bis 1,5, besonders bevorzugt
0,9 : 1 bis 1,2 : 1 beträgt. Ganz besonders bevorzugt liegt das
Verhältnis A : B möglichst nahe an 1 : 1.
Die eingesetzten Monomere (a) bis (e) tragen im Mittel üblicher
weise 1,5 bis 2,5, bevorzugt 1,9 bis 2,1, besonders bevorzugt 2,0
Isocyanatgruppen bzw. funktionelle Gruppen, die mit Isocyanaten
in einer Additionsreaktion reagieren können.
Die Polyaddition der Komponenten (a) bis (e) erfolgt im allge
meinen bei Reaktionstemperaturen von 20 bis 180°C, bevorzugt 50
bis 150°C unter Normaldruck oder unter autogenem Druck.
Die erforderlichen Reaktionszeiten können sich über wenige
Minuten bis einige Stunden erstrecken. Es ist auf dem Gebiet der
Polyurethanchemie bekannt, wie die Reaktionszeit durch eine Viel
zahl von Parametern wie Temperatur, Konzentration der Monomere,
Reaktivität der Monomeren beeinflußt wird.
Zur Beschleunigung der Reaktion der Diisocyanate können die
üblichen Katalysatoren, wie Dibutylzinndilaurat, Zinn-II-octoat
oder Diazabicyclo-(2,2,2)-octan, mitverwendet werden.
Als Polymerisationsapparate kommen Rührkessel in Betracht, ins
besondere dann, wenn durch Mitverwendung von Lösungsmitteln für
eine niedrige Viskosität und eine gute Wärmeabfuhr gesorgt ist.
Wird die Reaktion in Substanz durchgeführt, eignen sich aufgrund
der meist hohen Viskositäten und der meist nur kurzen Reaktions
zeiten besonders Extruder, insbesondere selbstreinigende Mehr
schneckenextruder.
Bevorzugte Lösungsmittel sind mit Wasser unbegrenzt mischbar,
weisen einen Siedepunkt bei Normaldruck von 40 bis 100°C auf und
reagieren nicht oder nur langsam mit den Monomeren.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen wässerigen Dispersionen,
enthaltend ein Polyurethan erfolgt, indem man
- a) in einem ersten Schritt die Makrodiole (b1) zusammen mit solchen Mengen des Diisocyanats (a) umsetzt, daß zu Beginn der Reaktion das Verhältnis der Isocyanatgruppen zu den Alkoholgruppen 0,1 : 1 bis 0,9 : 1 beträgt, und die Reaktion fortgeführt wird, bis sich der NCO-Gehalt der Reaktions mischung auf bevorzugt maximal 10, aber wenigstens maximal 20% des ursprünglichen Wertes verringert hat,
- b) das in Schritt (i) gebildete Reaktionsprodukt (Reaktions produkt i) mit den restlichen Komponenten zu einem Poly urethan umsetzt, wobei man das fertige Polyurethan oder ein in einer Zwischenstufe gebildetes Präpolymer in Wasser dispergiert und im Fall der Dispergierung des Präpolymers an schließend die Reaktion zum Polyurethan fortsetzt.
Meistens werden die Dispersionen nach einem der folgenden Ver
fahren hergestellt:
Nach dem "Acetonverfahren" wird in einem mit Wasser mischbaren
und bei Normaldruck unter 100°C siedenden Lösungsmittel aus dem
Reaktionsprodukt (i) den restlichen Komponenten (a) bis (c) ein
ionisches Polyurethan hergestellt. Es wird soviel Wasser zugege
ben, bis sich eine Dispersion bildet, in der Wasser die kohärente
Phase darstellt.
Das "Präpolymer-Mischverfahren" unterscheidet sich vom Acetonver
fahren darin, daß nicht ein ausreagiertes (potentiell) ionisches
Polyurethan, sondern zunächst aus dem Reaktionsprodukt (i) und
den sonstigen Komponenten (a) bis (e) ein Präpolymer hergestellt
wird, das Isocyanat-Gruppen trägt. Die Komponenten werden hierbei
so gewählt, daß das definitionsgemäße Verhältnis A : B größer 1,0
bis 3, bevorzugt 1,05 bis 1,5 beträgt. Das Präpolymer wird zuerst
in Wasser dispergiert und anschließend gegebenenfalls durch Reak
tion der Isocyanat-Gruppen mit Aminen, die mehr als 2 gegenüber
Isocyanaten reaktive Aminogruppen tragen, vernetzt oder mit
Aminen, die 2 gegenüber Isocyanaten reaktive Aminogruppen tragen,
kettenverlängert. Eine Kettenverlängerung findet auch dann statt,
wenn kein Amin zugesetzt wird. In diesem Fall werden Isocyanat
gruppen zu Aminogruppen hydrolysiert, die mit noch verbliebenen
Isocyanatgruppen der Präpolymere unter Kettenverlängerung ab
reagieren.
Üblicherweise wird, falls bei der Herstellung des Polyurethans
ein Lösungsmittel mitverwendet wurde, der größte Teil des
Lösungsmittels aus der Dispersion entfernt, beispielsweise durch
Destillation bei vermindertem Druck. Bevorzugt weisen die
Dispersionen einen Lösungsmittelgehalt von weniger als 10 Gew.-%
auf und sind besonders bevorzugt frei von Lösungsmitteln.
Die Dispersionen haben im allgemeinen einen Feststoffgehalt von
10 bis 75, bevorzugt von 20 bis 65 Gew.-% und eine Viskosität von
10 bis 500 m Pas (gemessen bei einer Temperatur von 20°C und einer
Schergeschwindigkeit von 250 s-1).
Hydrophobe Hilfsmittel, die unter Umständen nur schwierig homogen
in der fertigen Dispersion zu verteilen sind wie beispielsweise
Phenol-Kondensationharze aus Aldehyden und Phenol bzw. Phenol
derivaten oder Epoxidharze und weitere z. B. in der DE-A-39 03 538,
43 09 079 und 40 24 567 genannten Polymere, die in Polyurethan
dispersionen beispielsweise als Haftungsverbesserer dienen,
können nach den in den beiden oben genannten Schriften be
schriebenen Methoden dem Polyurethan oder dem Präpolymeren be
reits vor der Dispergierung zugesetzt werden.
Es wird vermutet, daß dadurch, daß in einem vorgeschalteten
Schitt zunächst das Reaktionsprodukt (i) hergestellt wird, an
statt daß wie üblich alle Diole (b) gemeinsam miteinander in
einem Schritt umgesetzt werden, ein Polyurethan mit einer ver
änderten Feinstruktur entsteht, bei dem die Makropolyole (b1)
hauptsächlich in Form von Blöcken vorliegen, die nur durch die
von den Monomeren (a) abgeleiteten Struktureinheiten unterbrochen
sind, nicht jedoch durch weitere Einheiten, die sich von den
sonstigen zum Aufbau des Polyurethans abgeleiteten Komponenten
(a) bis (e) ableiten. Wahrscheinlich bestehen diese Blöcke im
statistischen Mittel aus 2,5 bis 10 Einheiten, die von den Diolen
(b1) abgeleitet sind.
Die Polyurethan Dispersionen können handelsübliche Hilfs- und Zu
satzstoffe wie Treibmittel, Entschäumer, Emulgatoren, Verdic
kungsmittel und Thixotropiermittel, Farbmittel wie Farbstoffe und
Pigmente enthalten.
Die erfindungsgemäßen wässerigen Polyurethandispersionen eignen
sich in vorteilhafter Weise als Beschichtungsmittel für die un
terschiedlichsten Substrate, z. B. Leder, Papier, Textilien Kunst
stoff oder Metall, besonders für die Beschichtung flexibler
Substrate. Sie können mit üblichen Methoden, z. B. durch Spritzen,
Rakeln oder Gießen auf die Substrate aufgetragen werden.
400 g (0,200 mol) eines Polypropylenglykols (OHZ 56), 40,2 g
(0,300 mol) DMPA, 0,1 g DBTL und 30 g NMP wurden in einem Rühr
kessel bei 50°C vorgelegt. Hierzu wurden 164,5 g (0,74 mol) IPDI
gegeben. Nach 120 min. Rühren bei 95°C wurde mit 700 g Aceton ver
dünnt und gleichzeitig auf 50°C gekühlt. Der NCO-Gehalt der Lösung
betrug 1,51% (berechnet 1,52%). Nach Zugabe von 29,0 g (0,287 mol)
TEA wurde durch Zugabe von 1000 g Wasser innerhalb von 5
min. dispergiert. Nach dem Ende der Dispergierung wurde eine
Lösung von 8,2 g (0,080 mol) DETA und 20,4 g (0,120 mol) IPDA in
50 g Wasser zugegeben. Nach Destillation des Acetons resultierte
eine feinteilige wäßrige PUR-Dispersion mit ca. 36% Festgehalt.
400 g (0,200 mol) eines Polypropylenglykols (OHZ 56), 20 g Aceton
und 0,1 g DBTL wurden in einem Rührkessel bei 50°C vorgelegt.
Hierzu wurden 11,1 g (0,050 mol) IPDI (I) gegeben (ursprünglicher
NCO-Gehalt ohne Aceton, berechnet: 1,02%) Nach 90 min. Rühren bei
95°C war der NCO-Gehalt auf <0,1% gesunken. Dann wurden 40,2 g
(0,300 mol) DMPA, 30 g NMP und 153,4 g (0,690 mol) IPDI (II) zu
gegeben. Nach weiteren 90 Minuten Rühren bei 95°C wurde mit 680 g
Aceton verdünnt und gleichzeitig auf 50°C gekühlt. Der NCO-Gehalt
der Lösung betrug 1,49% (ber. 1,52%). Nach Zugabe von 29,0 g
(0,287 mol) TEA wurde durch Zugabe von 1000 g Wasser innerhalb
von 5 min dispergiert. Nach dem Ende der Dispergierung wurde
eine Lösung von 8,2 g (0,080 mol) DETA und 20,4 g (0,120 mol)
IPDA in 50 g Wasser zugegeben. Nach Destillation des Acetons
resultierte eine feinteilige wäßrige PUR-Dispersion mit ca. 36%
Festgehalt.
Es wurde verfahren wie bei Dispersion D 2, jedoch betrug die
Menge an IPDI (I) 17,8 g (0,08 mol) und die Menge an IPDI (II)
146,7 g (0,66 mol).
Es wurde verfahren wie bei Dispersion D 2, jedoch betrug die
Menge an IPDI (I) 22,2 g (0,10 mol) und die Menge an IPDI (II)
142,3 g (0,64 mol).
Es wurde verfahren wie bei Dispersion D 2, jedoch betrug die
Menge an IPDI (I) 25,6 g (0,115 mol) und die Menge an IPDI (II)
138,9 g (0,625 mol).
Es wurde verfahren wie bei Dispersion D 2, jedoch betrug die
Menge an IPDI (I) 27,8 g (0,125 mol) und die Menge an IPDI (II)
136,7 g (0,615 mol).
Es wurde verfahren wie bei Dispersion D 2, jedoch betrug die
Menge an IPDI (I) 30,0 g (0,135 mol) und die Menge an IPDI (II)
134,5 g (0,605 mol).
Es wurde verfahren wie bei Dispersion D 2, jedoch betrug die
Menge an IPDI (I) 32,2 g (0,145 mol) und die Menge an IPDI (II)
132,3 g (0,595 mol).
Prüfung:
Die Dispersionen wurden in analoger Weise als Grundierbinder für die Lederzurichtung geprüft. Hierzu wurde jeweils eine Mischung bestehend aus
100 g einer handelsüblichen Pigmentpräparation
330 g einer der Dispersionen D1 bis D8
570 g Wasser
Die Dispersionen wurden in analoger Weise als Grundierbinder für die Lederzurichtung geprüft. Hierzu wurde jeweils eine Mischung bestehend aus
100 g einer handelsüblichen Pigmentpräparation
330 g einer der Dispersionen D1 bis D8
570 g Wasser
auf Rindboxleder aufgetragen. Die Auftragung erfolgte durch
Spritzen der Mischung; spritzen 15 g/A4, trocknen, bügeln (80°C,
50 bar, 2 Sekunden), spritzen 10 g/A4, trocknen. Anschließend
wurde die Heißbügelechtheit (HBE) der beschichteten Leder ge
prüft. Die Prüfung erfolgte im Reibtest mit dem Reibechtheits
tester nach VESLIC (IUF450) und dem beheizbaren Prüfstempel
(Stempel 10 × 10 mm) bei Temperatursteigerung des Prüfstempels in
10°C-Stufen mit jeweils 5 Reibtouren bis Beschädigung der Deck
schicht auftritt. Angegeben ist die Temperatur, bei der die Be
schichtung noch intakt war.
Die Beispiele zeigen klar, daß bei gleicher Bruttozusammensetzung
der Dispersionen durch das erfindungsgemäße Verfahren Beschich
tungen erhalten werden, die eine deutlich verbesserte Heißbügel
echtheit aufweisen.
Abkürzungen:
RT = Raumtemperatur
OHZ = Hydroxylzahl
ADS = Adipinsäure
DBTL = Dibutylzinndilaurat
DMPA = Dimethylolpropionsäure
TEA = Triethylamin
IPDA = Isophorondiamin
FG = Feststoffgehalt
NMP = N-Methylpyrrolidinon
DETA = Diethylentriamin
RT = Raumtemperatur
OHZ = Hydroxylzahl
ADS = Adipinsäure
DBTL = Dibutylzinndilaurat
DMPA = Dimethylolpropionsäure
TEA = Triethylamin
IPDA = Isophorondiamin
FG = Feststoffgehalt
NMP = N-Methylpyrrolidinon
DETA = Diethylentriamin
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von wässerigen Dispersionen, ent
haltend ein Polyurethan in dispergierter Form, aus
- a) Diisocyanaten mit 4 bis 30 C-Atomen,
- b) Diolen, die im wesentlichen frei sind von Urethan- oder
Harnstoffgruppen, von denen
- 1. 10 bis 95 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweisen, und
- 2. 5 bis 90 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol aufweisen, wobei es sich um Alkandiole (b2.1) oder Alkandiole han delt, die zusätzlich eine hydrophile Gruppe oder eine po tentiell hydrophile Gruppe tragen (b2.2), handelt,
- c) sofern Diole (b2.2) nicht oder nicht in ausreichenden Mengen vorhanden sind, um die Wasserdispergierbarkeit zu bewirken, von den Monomeren (a) und (b) verschiedene Monomere mit wenigstens einer Isocyanatgruppe oder wenig stens einer gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppe, die darüberhinaus wenigstens eine hydrophile Gruppe oder eine potentiell hydrophile Gruppe tragen, wodurch die Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane bewirkt wird,
- d) gegebenenfalls weiteren von den Monomeren (a) bis (c) verschiedenen mehrwertigen Verbindungen mit reaktiven Gruppen, bei denen es sich um alkoholische Hydroxyl gruppen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Iso cyanatgruppen handelt und
- e) gegebenenfalls von den Monomeren (a) bis (d) verschiedene einwertige Verbindungen mit einer reaktiven Gruppe, bei der es sich um eine alkoholische Hydroxylgruppe, eine primäre oder sekundäre Aminogruppe oder eine Isocyanat gruppe handelt
- a) in einem ersten Schritt die Makrodiole (b1) zusammen mit solchen Mengen des Diisocyanats (a) umsetzt, daß zu Be ginn der Reaktion das Verhältnis der Isocyanatgruppen zu den Alkoholgruppen 0,1 : 1 bis 0,9 : 1 beträgt, und die Re aktion fortgeführt wird, bis sich der NCO-Gehalt der Re aktionsmischung auf maximal 20% des ursprünglichen Wer tes verringert hat,
- b) das in Schritt (i) gebildete Reaktionsprodukt mit den restlichen Komponenten zu einem Polyurethan umsetzt, wo bei man das fertige Polyurethan oder ein in einer Zwi schenstufe gebildetes Präpolymer in Wasser dispergiert und im Fall der Dispergierung des Präpolymers anschlie ßend die Reaktion zum Polyurethan fortsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Monomer (b1)
um ein Polyester- oder Polyetherdiol handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Diol
(b2.2) um Dimethylolpropionsäure handelt.
4. Wässrige Dispersionen, enthaltend ein Polyurethan in disper
gierter Form, erhältlich nach den Verfahren gemäß den Ansprü
chen 1 bis 3.
5. Zubereitungen, enthaltend eine wässrige Dispersion gemäß An
spruch 4, Pigmente sowie sonstige übliche in Lederzurichtun
gen enthaltene Hilfsmittel.
6. Gegenstände, die mit einer Dispersion gemäß Anspruch 4 ver
klebt oder beschichtet sind, sowie Textilien, die mit dieser
Dispersion imprägniert sind.
7. Leder, beschichtet mit einer Zubereitung gemäß Anspruch 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999159653 DE19959653A1 (de) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Wässrige Polyurethandispersionen für Lederzurichtungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999159653 DE19959653A1 (de) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Wässrige Polyurethandispersionen für Lederzurichtungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19959653A1 true DE19959653A1 (de) | 2001-06-13 |
Family
ID=7932190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999159653 Withdrawn DE19959653A1 (de) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Wässrige Polyurethandispersionen für Lederzurichtungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19959653A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003050156A1 (de) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Basf Aktiengesellschaft | Wässrige polyurethan-dispersionen, erhältlich mit hilfe von cäsiumsalzen |
EP1338635A1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-08-27 | Jowat AG | Polyurethan-Zusammensetzungen mit geringem Anteil an Diisocyanatmonomer(en) |
US10336912B2 (en) | 2014-08-01 | 2019-07-02 | Basf Se | Methods for producing and using aqueous polyurethane/polyacrylate hybrid dispersions and use of said aqueous polyurethane/polyacrylate hybrid dispersions in coating agents |
-
1999
- 1999-12-10 DE DE1999159653 patent/DE19959653A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003050156A1 (de) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Basf Aktiengesellschaft | Wässrige polyurethan-dispersionen, erhältlich mit hilfe von cäsiumsalzen |
KR101027980B1 (ko) * | 2001-12-12 | 2011-04-13 | 바스프 에스이 | 세슘 염의 사용으로 얻어진 수성 폴리우레탄 분산물 |
EP1338635A1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-08-27 | Jowat AG | Polyurethan-Zusammensetzungen mit geringem Anteil an Diisocyanatmonomer(en) |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |