ES2813861T3 - Dispersión de poliuretano acuosa para revestimientos impermeables transpirables - Google Patents

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Abstract

Uso de una dispersión de poliuretano acuosa que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B), caracterizado porque el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende: - un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y - un componente de poliisocianato que comprende >= 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano; y en la que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de >= 3,5 % en peso a <= 10 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B), para la producción de revestimientos permeables al agua.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispersión de poliuretano acuosa para revestimientos impermeables transpirables
La presente invención se refiere a una dispersión de poliuretano acuosa que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B), en la que el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende: un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano. La invención también se refiere al uso de dicha dispersión acuosa de poliuretano para revestimientos, un procedimiento para fabricar un sustrato revestido y a un sustrato revestido.
En los últimos años, se han desarrollado muchas telas que los fabricantes reivindican ser al mismo tiempo impermeables y permeables al vapor de agua. Estos tejidos se describen habitualmente como telas impermeables transpirables (WBF), y normalmente incorporan una membrana polimérica continua. La membrana puede tener la forma de una capa de revestimiento delgada directamente aplicada a la tela, o como una película premoldeada posteriormente adherida a la tela con una capa adhesiva. Los revestimientos directos pueden comprender una capa completa o más habitualmente una serie de diferentes capas, por ejemplo, un revestimiento de base o revestimiento adherente directamente unido a la tela, uno o más revestimientos intermedios, y un revestimiento más exterior o barniz. El revestimiento directo puede tener por tanto la misma composición de polímero en su totalidad, pero habitualmente comprende una serie de diferentes composiciones de polímero aplicadas mediante sucesivas operaciones de revestimiento, en particular, el revestimiento de base y el barniz tienen habitualmente una composición de polímero sustancialmente diferente.
Los polímeros usados en las WBF incluyen poli(tetrafluoroetileno), poliéster, poliamida y, especialmente, poliuretano. Los revestimientos completos, capas de revestimiento independientes, películas premoldeadas y adhesivos se pueden formar a partir de polímeros microporosa o polímeros hidrófilos, o se pueden usar diversas combinaciones de los mismos en la fabricación de las WBF. Un libro de referencia útil para esta tecnología que incluye descripciones de las técnicas y maquinaria de fabricación es "New Materials Permeable to Water Vapour", Dr Harro Traubel, Springer-Verlag (Berlín), 1999.
El principal uso de las WBF es en el campo de prendas de vestir impermeables, aunque estos materiales también se utilizan en calzado y vestimenta industrial así como en otras aplicaciones no de confección. La permeabilidad al vapor de agua de la membrana polimérica es suficiente para permitir que la transpiración sensible e insensible se difunda desde el cuerpo.
Los microporos de los revestimientos se pueden fabricar físicamente aplicando una solución de polímero a un sustrato y poniendo en contacto esta película con un no disolvente del polímero que es miscible con el disolvente del polímero. Los líquidos en evaporación producen microcanales para el transporte de vapor de agua.
Una ruta química para las películas permeables al vapor de agua se basa en los componentes hidrófilos del revestimiento tales como unidades de polioxialquileno que facilitan el transporte de vapor de agua a través del revestimiento.
A este respecto, el documento US 5.700.867 desvela una dispersión acuosa de un poliuretano acuoso que tiene un grupo funcional iónico, unidades de polioxietileno y grupos funcionales de hidrazina en los extremos. El contenido del grupo funcional iónico es que aproximadamente 5 a aproximadamente 180 miliequivalentes por 100 g del poliuretano acuoso, y el contenido de unidades de polioxietileno es de aproximadamente un 20 % en peso o menos de un peso del poliuretano acuoso. La dispersión acuosa se utiliza como composición para tinta, revestimiento o adhesivo. La estabilidad durante el almacenamiento, resistencia al agua, dispersabilidad del pigmento y adhesión a los diferentes tipos de sustratos, especialmente a sustratos no polares, de la dispersión acuosa y de la composición se consideran excelentes. Sin embargo, no se menciona la permeabilidad al vapor de agua.
El documento US 4.190.566 se refiere a poliuretanos no iónicos dispersables en agua que tienen una estructura molecular sustancialmente lineal y cadenas laterales de óxido de poliéter polialquilenado que contiene unidades de óxido de etileno caracterizado porque de aproximadamente 40 al 95 % de las unidades de óxido de alquileno de las cadenas laterales de óxido de poliéter polialquilenado consisten en unidades de óxido de etileno y de aproximadamente 5 al 60 % consisten en óxido de propileno, óxido de butileno u óxido de estireno, a dispersiones acuosas de estos poliuretanos no iónicos dispersables en agua y a los procedimientos para producir estos poliuretanos no iónicos dispersables en agua. En este caso, tampoco se menciona la permeabilidad al vapor de agua.
El documento US 2003/0195293 A1 describe un poliuretano transpirable que tiene una velocidad de transmisión de humedad en forma de vapor (MVTR) vertical de más de aproximadamente 500 g/m2/24 h que comprende: (a) unidades laterales de WBF poli(óxido de alquileno) en una cantidad comprendida de aproximadamente un 12 % en peso a aproximadamente un 80 % en peso de dicho poliuretano, en las que (i) los grupos óxido de alquileno de dichas cadenas laterales de poli(óxido de alquileno) tiene de 2 a 10 átomos de carbono y están no sustituidas, sustituidas, o tanto sustituidas como no sustituidas, (ii) al menos aproximadamente un 50 % en peso de dichos grupos de óxido de alquileno son óxido de etileno, y (iii) dicha cantidad de dichas unidades de cadena secundaria es (i) al menos aproximadamente un 30 % en peso cuando el peso molecular de dichas unidades de cadena secundaria es menos de aproximadamente 600 gramos/mol, (ii) al menos aproximadamente un 15% en peso cuando el peso molecular de dichas unidades de cadena lateral es de aproximadamente 600 a aproximadamente 1.000 gramos/mol, y al menos aproximadamente un 12 % en peso cuando el peso molecular de dichas unidades de cadena lateral es más de aproximadamente 1.000 gramos/mol, y (b) unidades de cadena principal de poli(óxido de etileno) en una cantidad que comprende aproximadamente un 25 % en peso de dicho poliuretano. Se ha notificado que los revestimientos y las películas para textiles y otros artículos y aplicaciones que utilizan dichos poliuretanos tienen una transpirabilidad excelente, es decir, elevadas velocidades de transmisión de humedad en forma de vapor (MVTR).
El documento WO 2006/075144 A1 se refiere a segmentos que comprenden un poli(uretano-urea) derivado de (a) un diisocianato o mezcla de diisocianatos; (b) un poliéter de poliol que comprende unidades de repetición de la fórmula general -[(CH2)mO]- en la que cada m es igual o diferente y es 3 o 4, o una mezcla de dichos poliéteres de poliol; y (c) una diamina o mezcla de diaminas, en la que dicho uno o más segmentos de poliéter de poliol (b) constituyen al menos un 70 % en peso del poli(uretano-urea) seco y en la que los átomos de oxígeno del éster de dichos uno o más segmentos de poliéter de poliol (b) constituyen al menos un 15 % en peso del poli(uretano-urea) seco; y en la que dicho poli(uretano-urea) tiene un contenido de grupos amina en el extremo de hasta un 0,2 % en peso. Estos uno o más poli(uretano-urea) se pueden fabricar y componer para proporcionar formulaciones de revestimiento monocomponentes y bicomponentes, que se pueden usar para producir materiales con buenas propiedades de barrera notificadas tales como telas impermeables transpirables, vestimenta para ambientes insanos y protectora, y películas para aplicaciones médicas y otras aplicaciones.
El documento US 5.629.402 describe composiciones de revestimiento que contienen (A) un sistema de poliuretano que contiene bien un poliuretano que contiene grupos iónicos y unidades de poli(óxido de etileno) o uno de sus precursores preparado a partir de un prepolímero de isocianato bloqueado y un agente de reticulación y, opcionalmente, (B) disolventes orgánicos. Esta patente se refiere además al uso de dichas composiciones de revestimiento para preparar revestimientos que sean permeables al vapor de agua.
Otros ejemplos incluyen los documentos US 5.716.676 y US 5.747.582, que se refieren a composiciones de revestimiento y al uso de composiciones de revestimiento para preparar revestimiento que tengan permeabilidades al vapor de agua de al menos 2500 g/m2 por día (procedimiento DS 2109 TM1) que contienen (A) un poliuretano que contiene (1) de 0,1 a 75 meq/100 g de grupos iónicos y (2) de 11 al 50 % en peso de unidades -(CH2CH2O)n- (en la que n es de 2 a 25) incorporado a la cadena principal preparada a partir de componentes reactivos que comprenden (I) uno o más poliisocianatos, (II) uno o más polioles que tienen un peso molecular promedio en número de 350 a 5000, con la condición de que si alguno de dicho poliol es un poliéter diol sulfonado que tiene el grupo de fórmula que tiene de 1 a 8 átomos de carbono, m y n son de 1 a 10, p es 0, 1 o 2, y M es amonio o un catión de metal alcalino, entonces, también debe estar presente un poliéter de poliol que contiene etoxi adicional, y (III) uno o más agentes de prolongación de cadena que tienen un peso molecular de 32 a 349; y (B) de 30 al 80 % en peso, basado en la suma de los componentes (A) y (B), de una fase acuosa.
El documento WO2010/083953 A1 se refiere a espumas de poliuretano bicomponentes dispersas.
El documento DE 102006012354A1 se refiere a dispersiones acuosas basadas en partículas de nitrocelulosapoliuretano.
El uso de glicoles polioxialquilenados y, en particular, de polietilenglicoles como componentes de poliuretano para revestimientos transpirables tiene la desventaja de que las viscosidades de las dispersiones de poliuretano resultantes son bastante altas. Esto es indeseable desde un punto de vista del procesamiento. Adicionalmente, los segmentos de polímero de poliuretano hidrófilos son más propensos a la hidrólisis, lo que convierte a las telas transpirables en menos resistentes al lavado de ropa.
Por tanto, la presente invención tiene el objeto de proporcionar dispersiones de poliuretano que se puedan usar en la producción de revestimientos impermeables y permeables al vapor de agua que tengan una resistencia al lavado de ropa mejorada.
En resumen, la invención proporciona dispersiones de poliuretano en las que los segmentos blandos del polímero de poliuretano se basan en determinados polioles de poliésteres alifáticos, los segmentos duros se basan den determinados poliisocianatos alifáticos y el polímero contiene una determinada cantidad de un extensor de cadena iónico.
Por consiguiente, la presente invención ha resuelto el objeto mediante una dispersión de poliuretano acuosa que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B), en la que el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende:
un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en la que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 1o % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B).
Además, la presente invención ha resuelto el objeto mediante el uso de una dispersión de poliuretano acuosa que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B), caracterizado porque el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende:
- un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
- un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en la que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 10 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B), para la producción de revestimientos permeables al agua.
Se ha descubierto sorprendentemente que las dispersiones de acuerdo con la invención producen revestimientos con una elevada permeabilidad al vapor de agua. Al mismo tiempo, los revestimientos muestran una resistencia al lavado de ropa mejorada debido al uso de polioles de poliésteres no hidrófilos como segmentos blandos del polímero de poliuretano.
El componente de poliol comprende un poliéster poliol. Es posible que este poliéster poliol sea el único poliol del componente de poliol. Los ejemplos de ácidos dicarboxílicos alifáticos incluyen ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido ciclohexanotricarboxílico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido glutárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido malónico, ácido subérico, ácido 2-metilsuccínico, ácido 3,3-dietilglutérico y/o ácido 2,2-dimetilsuccínico. Los correspondientes anhídridos también se pueden usar como fuente de ácido. Los ácidos dicarboxílicos alifáticos se pueden usar en forma de uno o más de sus correspondientes derivados de diéster, especialmente sus derivados de éster de dimetanol o dietanol.
Los ejemplos de dioles alifáticos lineales incluyen 1,2-etanodiol (es decir, etilenglicol), 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol y 1,3-butanodiol. Preferentemente, los dioles alifáticos lineales se seleccionan del grupo que consiste en 1,3-butanodiol y 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y/o 1,8-octanodiol.
Los ejemplos de dioles alifáticos ramificados incluyen neopentil glicol, 1,2-propanodiol, 2-metil-1,2-propanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, 1,2-butanodiol, meso-2,3-butanodiol, 2,3-dimetil-2,3-butanodiol (pinacol), 1,2-pentanodiol, 2,3-pentanodiol, 2,4-pentanodiol, 1,4-pentanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, 1,3-hexanodiol, 1,4-hexanodiol, 1,5-hexanodiol, 2,5-hexanodiol, 2,5-dimetil-2,5-hexanodiol, 1,3-ciclobutanodiol, 2,2,4,4-tetrametilciclobutanodiol, 1,2-ciclopentanodiol, 1,3-ciclopentanodiol, 1,3-dimetil-1,3 -ciclopentanodiol, 1,2-ciclohexanodiol, 1,3-ciclohexanodiol, 1,4-ciclohexanodiol y 1,4-dimetilolciclohexano. Preferentemente, los dioles alifáticos ramificados se seleccionan del grupo que consiste en neopentil glicol, 2-metil-1,3-propanodiol y/o 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol.
De acuerdo con la invención, el componente de poliisocianato comprende > 50 % en peso, preferentemente > 80 % en peso y lo más preferido 100% en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano (H12-MDI). A este respecto, todos los isómeros y mezclas de isómeros de H12-MDI están dentro del ámbito de la presente invención.
Si se utilizan, los poliisocianatos adicionales pueden ser poliisocianatos aromáticos, aralifáticos, alifáticos o cicloalifáticos que tienen una funcionalidad NCO de 2 que son conocidos por sí mimos de los expertos en la materia. Los ejemplos de poliisocianatos adecuados son diisocianato de 1,4-butileno, diisocianato de 1,6-hexametileno (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno y/o 2,4,4-trimetilhexametileno, diisocianato de 1,4-ciclohexileno, diisocianato de 1,4-fenileno, diisocianato de 2,4-tolileno y/o 2,6-tolileno, diisocianato de 1,5-naftileno, diisocianato de 2,2'-difenilmetano y/o 2,4'-difenilmetano y/o 4,4'-difenilmetano, 1,3-bis(2-isocianatoprop-2-il)benceno y/o 1,4-bis(2-isocianatoprop-2-il)benceno (TMXDI), 1,3-bis(isocianatometil)benceno (XDI) y 2,6-diisocianatohexanoatos de alquilo (diisocianatos de lisina) que contienen grupos alquilo C1-C8.
Además de los poliisocianatos anteriormente mencionados, es también posible utilizar poliisocianatosmodificados proporcionalmente que tienen una estructura de tipo uretdiona, isocianurato, uretano; alofanato, biuret, iminooxadiazinediona y/u oxadiazinatriona y poliisocianatos no modificados que contienen más de dos grupos NCO por molécula, por ejemplo 1,8-diisocianato de 4-isocianatometiloctano (triisocianato de nonano) o 4,4',4"-triisocianato de trifenilmetano.
Preferentemente, los poliisocianatos o las mezclas de poliisocianatos del tipo anteriormente mencionado contienen exclusivamente grupos isocianato unidos de forma alifática y/o cicloalifática y tienen una funcionalidad NCO promedio de la mezcla de 2 a 4, preferentemente de 2 a 2,6 y especialmente preferida de 2 a 2,4.
Adicionalmente, el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto reactivo con isocianato que comprende grupos sulfonato. Los ejemplos de compuestos adecuados son ácidos monoaminosulfónicos y diaminosulfónicos y sales de los mismos. Los ejemplos de agentes hidrofilizantes aniónicos o potencialmente aniónicos de este tipo son ácido 2-(2-aminoetilamino)-etanosulfónico, ácido etilenodiaminopropil- o -butilsulfónio, ácido 1,2-propilendiamina-p-etilsulfónico o 1,3-propilendiamina-p-etilsulfónico. Adicionalmente, el ácido ciclohexilaminopropanosulfónico (CAPA), que se conoce del documento WO 01/88006 A1, se puede usar como agente hidrofilizante aniónico o potencialmente aniónico.
El compuesto que comprende grupos sulfonato se utiliza preferentemente en una cantidad > 3,5 % en peso a < 8 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B). El compuesto que comprende grupos sulfonato se utiliza más preferentemente en una cantidad > 3,5% en peso a < 6% en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B).
Para los fines de la presente invención, el agua que se puede usar como disolvente en particular para el componente reactivo con isocianato B) no se considera como parte de este componente B).
La preparación de las dispersiones de poliuretano se puede llevar a cabo en una o más etapas en una reacción homogénea o multietapa, parte en la fase dispersa. Tras una poliadición completa o parcial, se lleva a cabo una etapa de dispersión, emulsión o disolución. Si se desea, se lleva a cabo posteriormente una poliadición o modificación de la fase dispersa.
Todos los procedimientos son conocidos de la técnica anterior, tales como, por ejemplo, el procedimiento de mezclado de prepolímero, el procesamiento con acetona o el procedimiento de dispersión en fundido, se pueden usar en este punto. El procesamiento con acetona se utiliza preferentemente.
Para la preparación mediante el procesamiento con acetona, el componente de poliol y el componente de poliisocianato habitualmente se introducen inicialmente para la preparación de un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isocianato y diluido opcionalmente con un disolvente que sea miscible con el agua, pero inerte para los grupos isocianato y se calienta a temperaturas comprendidas en el intervalo de 50 a 120 °C. Para acelerar la reacción de adición de isocianato, se pueden utilizar los catalizadores conocidos en la química del poliuretano. Los disolventes adecuados son los disolventes convencionales alifáticos funcionalizados con ceto, tales como acetona, 2-butanona, pero que se pueden añadir no solo al inicio de la preparación, pero, si se desea, también se pueden añadir parcialmente más adelante. Se da preferencia a acetona y 2-butanona.
Otros disolventes, tales como xileno, tolueno, ciclohexano, acetato de butilo, acetato de metoxipropilo, N-metilpirrolidona, N-etilpirrolidona, disolventes que contienen unidades de éter o éster, se pueden usar adicionalmente y eliminarse por destilación en todo o en parte o, en el caso de la N-metilpirrolidona, N-etilpirrolidona, permanecen completamente en la dispersión. Sin embargo, preferentemente no se utilizan otros disolventes salvo los disolventes convencionales alifáticos funcionalizados con ceto.
En la preparación del prepolímero de poliuretano, la relación molar de grupos isocianato a grupos reactivos con isocianato es generalmente de 1,05 a 3,5, preferentemente de 1,2 a 3,0, especialmente preferentemente de 1,3 a 2,5.
La conversión al prepolímero se lleva a cabo en todo o en parte, pero preferentemente en todo. Por lo tanto, los prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianato libres se obtienen en estado sólido o en solución. Es posible agregar una etapa de neutralización, si se desea. En la etapa de neutralización para la conversión parcial o completa de grupos potencialmente aniónicos en grupos aniónicos, se utilizan bases, tales como aminas terciarias, por ejemplo, trialquilaminas que tienen de 1 a 12 átomos de C, preferentemente de 1 a 6 átomos de C especialmente preferentemente de 2 a 3 átomos de C, en cada radical alquilo base de metal alcalino, tales como los correspondientes hidróxidos.
Sus ejemplos son trimetilamina, trietilamina, metildietilamina, tripropilamina, N-metilmorfolina, metildiisopropilamina, etildiisopropilamina y diisopropiletilamina. Los radicales alquilo también pueden llevar, por ejemplo, grupos hidroxilo, como en el caso de las dialquilmonoalcanolaminas, alquil dialcanolaminas y trialcanolaminas. Los neutralizantes que se utilizan, si se desea, son también bases inorgánicas, tales como una solución acuosa de amoniaco o hidróxido de sodio o hidróxido de potasio.
Se da preferencia a amoniaco, trietilamina, trietanolamina, dimetiletanolamina o diisopropiletilamina, así como a hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, especialmente preferentemente hidróxido de sodio e hidróxido de potasio. La cantidad molar de las bases es de 50 al 125 % en moles, preferentemente entre 70 y 100 % en moles, de la cantidad molar de los grupos ácidos a neutralizar. La neutralización también se puede llevar a cabo simultáneamente con la dispersión si el agua de dispersión ya comprende el neutralizante.
En una etapa de procedimiento adicional, el prepolímero resultante se disuelve posteriormente, si esto no se hecho ya o solo se ha hecho en parte, con ayuda de cetonas alifáticas, tales como acetona o 2-butanona.
En una etapa de extensión de cadena, componentes funcionalizados con NH2 y/o NH se hacen reaccionar en todo o en parte con los grupos isocianato restantes del prepolímero. La extensión/terminación de cadena se lleva a cabo preferentemente antes de la dispersión en agua.
Cuando la extensión de cadena parcial o completa se lleva a cabo usando agentes hidrofilizantes aniónicos o potencialmente aniónicos que contienen grupos NH2 o NH, la extensión de cadena de los prepolímeros se lleva a cabo preferentemente antes de la dispersión.
La dispersión se lleva a cabo preferentemente después de la extensión de cadena. Con este fin, el polímero de poliuretano disuelto y de cadena extendida bien se introduce en el agua de dispersión, opcionalmente con alta cizalla, tales como, por ejemplo, agitación intensa o inversamente, el agua de dispersión se agita en las soluciones de polímero de poliuretano de cadena extendida. El agua se añade preferentemente al polímero de poliuretano de cadena extendida. disuelto.
El disolvente aún presente en las dispersiones después de la etapa de dispersión habitualmente se elimina después por destilación. La eliminación durante la dispersión es también posible.
El contenido residual de disolventes orgánicos en las dispersiones de poliuretano es habitualmente menos del 1,0 % en peso, basada en la dispersión completa.
El pH de las dispersiones de poliuretano es habitualmente menos de 9.0, preferentemente menos de 8,5, especialmente preferentemente menos de 8,0 y muy especialmente preferentemente de 6,0 a 7,5. El contenido de sólidos de las dispersiones de poliuretano es de 40 al 70 % en peso, preferentemente de 50 al 65 % en peso, especialmente preferentemente de 55 al 65 % en peso.
La presente invención se describirá en referencia a aspectos y realizaciones adicionales. Estos se pueden combinar libremente salvo que el contexto indique claramente otra cosa.
En una realización de la dispersión, el poliéster poliol tiene un peso molecular promedio en número de > 1000 g/mol a < 2000 g/mol. El peso molecular promedio en número se puede determinar usando cromatografía de exclusión molecular contra patrones de poliestireno. Un intervalo preferido es de > 1500 g/mol a < 2000 g/mol. Se prefiere además que el poliéster poliol tenga un número OH (norma DIN 53240 parte 2) comprendido en el intervalo de > 50 mg KOH/g a < 80 mg KOH/g.
En otra realización de la dispersión, la mezcla de reacción a partir de la que se puede obtener el poliéster poliol mediante la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático, al menos un diol alifático lineal y al menos un diol alifático ramificado.
En otra realización de la dispersión, en la mezcla de reacción a partir de la que se puede obtener el poliéster poliol, el ácido dicarboxílico alifático es ácido adípico, el diol alifático lineal es hexanodiol (preferentemente hexano-1,6-diol) y el diol alifático ramificado es neopentil glicol. Preferentemente, la cantidad molar del hexanodiol es mayor que la cantidad molar de neopentil glicol. Por ejemplo, la relación molar de hexanodiol a neopentil glicol puede estar en un intervalo de > 1,5:1 a < 2,5:1.
En otra realización de la dispersión, la mezcla de reacción a partir de la que se puede obtener el poliéster poliol comprende además un politetrametilenglicol poliol y/o un policarbonato poliol. Con respecto al politetrametilenglicol poliol, los pesos moleculares promedio en número preferidos están en el intervalo de > 500 g/mol a < 2000 g/mol y los números OH preferidos (norma DIN 53240 parte 2) están en un intervalo de 50 > mg KOH/g a < 150 mg KOH/g. Respecto al policarbonato poliol, los policarbonatos que contienen hidroxilo, preferentemente los policarbonato dioles, que tienen pesos moleculares promedio en número de 400 a 8000 g/mol, preferentemente de 600 a 3000 g/mol, se pueden utilizar. Estos se pueden obtener por reacción de derivados de ácido carbónico, tales como carbonato de difenilo, carbonato de dimetilo o fosgeno, con polioles, preferentemente dioles. Los ejemplos de dioles de este tipo son etilenglicol, 1,2-propanodiol y 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol y 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, neopentil glicol, 1,4-bishidroximetilciclohexano, 2-metil-1,3-propanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, dipropilenglicol, polipropilenglicoles, dibutilenglicol, polibutilenglicoles, dioles modificados con bisfenol A y lactona del tipo anteriormente mencionado.
El policarbonato diol comprende preferentemente de 40 al 100% en peso de hexanodiol, preferentemente 1,6-hexanodiol y/o derivados de hexanodiol. Los derivados de hexanodiol de este tipo se basan en hexanodiol y, además de grupos OH en el extremo, contienen grupos éster o éter. Los derivados de este tipo se pueden obtener por reacción del hexanodiol con caprolactona en exceso o mediante eterificación del hexanodiol consigo mismo para dar dihexilenglicol o trihexilenglicol.
En otra realización de la dispersión, el componente de poliisocianato comprende de > 99 % en peso a < 100 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano. Sin tener en cuenta las impurezas, se prefiere por tanto que H12-MDI sea el único componente de poliisocianato.
En otra realización de la dispersión, el componente reactivo con isocianato B) comprende ácido 2-[(2-aminoetil)amino]etanosulfónico y/o sales del mismo. La más preferida es la sal sódica (sal AAS) que se puede utilizar en sustancia o como solución acuosa.
En otra realización de la dispersión, el componente reactivo con isocianato B) comprende además un extensor de cadena de poliamina. Se trata preferentemente de diaminas alifáticas o cicloalifáticas, aunque es también posible, si es necesario, utilizar poliaminas trifuncionalizadas o poliaminas polifuncionalizadas para conseguir propiedades específicas. En general, es posible utilizar poliaminas que contienen grupos funcionales adicionales, tales como, por ejemplo, grupos OH. Los ejemplos de poliaminas alifáticas adecuadas son etilendiamina, 1,2-propilendiamina y 1,3-propilendiamina, 1,4-tetrametilendiamina, 1,6-hexametilendiamina, la mezcla de isómeros de 2,2,4-trimetilhexametilendiamina y 2,4,4-trimetilhexametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina y dietilentriamina. Las cantidades preferidas del extensor de cadena de poliamina son de > 5 % en peso al < 15 % en peso, basado en el peso total del componente reactivo con isocianato B).
Además, los compuestos que, además de un grupo amino primario, también contienen un grupo amino secundario o, además de un grupo amino (primario o secundario), también contienen grupos OH, también se pueden añadir. Los ejemplos de los mismos son aminas primarias/secundarias, tales como dietanolamina, 3-amino-1-metilaminopropano, 3-amino-1-etilaminopropano, 3-amino-1-ciclohexilaminopropano, 3-amino-1-metilaminobutano y alcanolaminas, tales como N-aminoetiletanolamina, etanolamina, 3-aminopropanol y neopentanolamina.
Adicionalmente, los compuestos de amino reactivos con isocianato monofuncionalizados, tales como, por ejemplo, metilamina, etilamina, propilamina, butilamina, octilamina, laurilamina, estearilamina, isononiloxipropilamina, dimetilamina, dietilamina, dipropilamina, dibutilamina, N-metilaminopropilamina, dietil(metil)aminopropilamina, morfolina, piperidina o derivados sustituidos adecuados de los mismos, amidoaminas fabricadas a partir de aminas diprimarias y ácidos monocarboxílicos, monocetimas de aminas diprimarias, aminas primarias/terciarias, tales como N,N-dimetilaminopropilamina, se pueden añadir también.
La presente invención se refiere también al uso de una dispersión acuosa de poliuretano de acuerdo con la invención para la producción de revestimiento permeables al vapor de agua. En particular, los revestimientos permeables al vapor de agua deben entenderse como revestimientos que tienen una velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR) de una película húmeda de > 10000 g/m2/d de acuerdo con el siguiente protocolo: una película húmeda de 150 pm de espesor se aplica a un papel de despegado. Después, la película se seca a 50 °C durante 10 minutos y a 150 °C durante 3 minutos. A continuación se mide la WVTr según la publicación DS 2109 TM1 del British Textile Technology Group, Mánchester, Reino Unido.
Un aspecto adicional de la presente invención es un procedimiento para fabricar un sustrato de revestimiento, que comprende las etapas de proporcionar un sustrato y revestir el sustrato con una dispersión de poliuretano acuosa que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B), caracterizado porque el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende: - un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
- un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en la que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 10 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B) y en el que los sustratos son textiles para fabricar las telas impermeables transpirables, en el que el revestimiento tiene una velocidad de transmisión de vapor de agua de > 10000 g/m2/d a < 25000 g/m2/d. Cualquiera de los diferentes procedimientos de pulverización, tales como los procedimientos de pulverización con aire presurizado, la pulverización sin aire o la pulverización electrostática se pueden utilizar. La dispersión puede, sin embargo, aplicarse también con otros procedimientos, tales como aplicación mediante cepillado, con rodillo o cuchilla.
En una realización, el procedimiento comprende además la etapa de secar la dispersión acuosa de poliuretano. Esto lleva a la formación de una película de poliuretano sobre el sustrato. El secado se puede llevar a cabo por etapas con un primer secado a una temperatura menor de 100 °C y después superior a 100 °C.
En otra realización del procedimiento, el sustrato se selecciona del grupo que consiste en textiles, superficies metálicas, superficies de vidrio, superficies cerámicas, superficies de hormigón, superficies de piedra, superficies de cuero y superficies de polímero sintético. Se prefieren particularmente los textiles para fabricar telas impermeables transpirables. Los ejemplos de textiles incluyen textiles de lana, textiles de algodón y textiles sintéticos (de polímero). La presente invención se refiere a un sustrato revestido que comprende un revestimiento que comprende dispersión de poliuretano acuosa o seca que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B), caracterizado porque el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende:
- un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
- un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en la que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 10 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B) y en el que los sustratos son textiles para fabricar las telas impermeables transpirables, en el que el revestimiento tiene una velocidad de transmisión de vapor de agua de > 10000 g/m2/d a < 25000 g/m2/d. En el caso de una dispersión seca, se forma una película de poliuretano sobre el sustrato. La película se puede estratificar sobre el sustrato o adherirse al sustrato según sus propiedades inherentes.
En una realización del sustrato revestido, el sustrato se selecciona del grupo que consiste en textiles, superficies metálicas, superficies de vidrio, superficies cerámicas, superficies de hormigón, superficies de piedra, superficies de cuero y superficies de polímero sintético. Se prefieren particularmente los textiles para obtener telas impermeables transpirables. Los ejemplos de textiles incluyen textiles de lana, textiles de algodón y textiles sintéticos (de polímero). En otra realización del sustrato revestido, el revestimiento tiene una velocidad de transmisión de vapor de agua de > 10000 g/m2/d a < 25000 g/m2/d. La velocidad de transmisión de vapor (WVTR) se puede determinar de acuerdo con el siguiente protocolo: una película húmeda de 150 pm de espesor se aplica a un papel de despegado. Después, la película se seca a 50 °C durante 10 minutos y a 150 °C durante 3 minutos. A continuación se mide la WVTR según la publicación DS 2109 TM1 del British Textile Technology Group, Mánchester, Reino Unido.
Ejemplos:
La presente invención se ilustra por referencia a los ejemplos, aunque estos no se deben considerar como limitativos. A menos que se diga de otra forma, todos los datos cuantitativos, fracciones y porcentajes se basan en el peso y la cantidad total de los pesos totales de las composiciones. A menos que se indique lo contrario, todas las mediciones analíticas se refieren a mediciones a temperaturas de 23 °C
El contenido de sólidos o cuerpos sólidos se determinó calentando una muestra pesada a 125 °C hasta peso constante. A peso constante, el contenido en cuerpos sólidos se calcula volviendo a pesar la muestra.
A menos que se mencione expresamente de otra forma, el contenido de NCO se determinó volumétricamente según la norma DlN-EN ISO 11909. El control de grupos NCO libres se llevó a cabo mediante espectroscopía IR (banda a 2260 cm-1)
Las viscosidades indicadas se determinaron mediante viscometría rotatoria según la norma DIN 53019 at 23 °C usando un viscosímetro rotatorio de Anton Paar Germany GmbH, Ostfildern, Alemania.
Los tamaños promedio de partícula (se proporciona el promedio en número) de las dispersiones de poliuretano se determinaron después de la dilución con agua desionizada por medio de espectroscopía de correlación láser (instrumento: Malvern Zetasizer 1000, Malver Inst. Limited).
Glosario:
Diaminosulfonato: NH2-CH2CH2-NH-CH2CH2-SO3Na (2-[(2-aminoetil)amino]-etanosulfonato de sodio, 45 % de concentración en agua); las cantidades dadas en los ejemplos se refieren a esta solución de 45 % en peso en agua
Desmophen® 2020/C2200: policarbonato de poliol, número OH 56 mg de KOH/g, peso molecular promedio en número 2000 g/mol (Bayer MaterialScience a G, Leverkusen, Alemania)
PolyTHF® 2000: politetrametilenglicol poliol, número OH 56 mg de KOH/g, peso molecular promedio en número 2000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, Alemania)
PolyTHF® 1000: politetrametilenglicol poliol, número OH 112 mg de KOH/g, peso molecular promedio en número 1000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, Alemania)
Polyether LB 25: poliéter monofuncionalizado basado en óxido de etileno/óxido de propileno de peso molecular promedio en número 2250 g/mol, número OH 25 mg de KOH/g (Bayer MaterialScience a G, Leverkusen, Alemania)
Desmodur® W: diisocianato de diciclohexilmetano (H12-MDI)
Ejemplo 1 (ejemplo comparativo)
987,0 g de PolyTHF® 2000, 375,4 g de PolyTHF® 1000, 761,3 g de Desmophen® C2200 y 44,3 g de poliéter LB 25 se calentaron a 70 °C en un aparato de agitación convencional. Después, se añadió una mezcla de 237,0 g de diisocianato de hexametileno y 313,2 g de diisocianato de isoforona y la mezcla se agitó a 120 °C hasta alcanzar el valor NCO teórico. El prepolímero acabado se disolvió con 4830 g de acetona y mientras se enfrió hasta 50 °C, y después, una solución de 25,1 g de etilendiamina, 116,5 g de isoforonadiamina, 61,7 g de diaminosulfonato y 1030 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 10 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 1250 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío.
La dispersión de color blanco resultante tuvo las siguientes propiedades:
Contenido de sólidos: 61 % de tamaño de partículas (LCS): 312 nm
Viscosidad (viscosímetro, 23 °C): 241 mPas
pH (23 °C): 7,15
Ejemplo 2 (ejemplo comparativo)
450 g de PolyTHF® 1000 y 2100 g de PolyTHF® 2000 se calentaron a 70 °C. Después, se añadió una mezcla de 225,8 g de diisocianato de hexametileno y 298,4 g de diisocianato de isoforona y la mezcla se agitó a 100-115 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero acabado se disolvió con 5460 g de acetona a 50 °C y después, una solución de 29,5 g de etilendiamina, 143,2 g de diaminosulfonato y 610 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 1880 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 56 %
Tamaño de partícula (LCS): 276 nm Viscosidad: 1000 mPas
Ejemplo 3 (ejemplo comparativo)
1649,0 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 291,7 g de diisocianato de hexametileno y la mezcla se agitó a 100-115 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero acabado se disolvió con 3450 g de acetona a 50 °C y después, una solución de 16,8 g de etilendiamina, 109,7 g de diaminosulfonato y 425 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 1880 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 42 %
Tamaño de partícula (LCS): 168 nm
Viscosidad: 425 mPas
pH: 7,07
Ejemplo 4 (ejemplo comparativo)
340 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 60,1 g de diisocianato de hexametileno y la mezcla se agitó a 105 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero acabado se disolvió con 711 g de acetona a 50 °C y después, una solución de 2,1 g de etilendiamina, 32,4 g de diaminosulfonato y 104,3 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 1880 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 40 %
Tamaño de partícula (LCS): 198 nm
Viscosidad: 700 mPas
pH: 6,31
Ejemplo 5 (ejemplo comparativo)
340 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 60,1 g de diisocianato de hexametileno y la mezcla se agitó a 105 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero terminado se disolvió con 711 g de acetona a 50 °C y después 46,9 g de diaminosulfonate y 129 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 477 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 33 %
Tamaño de partícula (LCS): 168 nm
Viscosidad: 410 mPas
pH: 7,3
Ejemplo 6 (ejemplo comparativo)
318.8 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 74,5 g de diisocianato de isoforona y la mezcla se agitó a 125 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero terminado se disolvió con 700 g de acetona a 50 °C y después 44,0 g de diaminosulfonate y 121 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 470 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 29 %
Tamaño de partícula (LCS): 29 nm
Viscosidad: 450 mPas
pH: 6,9
Ejemplo 7 (ejemplo comparativo)
318.8 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 87,9 g de Desmodur® W y la mezcla se agitó a 125 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero acabado se disolvió con 720 g de acetona a 50 °C y después, una solución de 20,6 g de diaminosulfonato, 4,1 g de etilendiamina y 87 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 520 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 40,2 %
Tamaño de partícula (LCS): 172 nm
Viscosidad: 23 mPas
pH: 8,7
Ejemplo 8
318.8 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 87,9 g de Desmodur® W y la mezcla se agitó a 125 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero acabado se disolvió con 720 g de acetona a 50 °C y después, una solución de 32,9 g de diaminosulfonato, 1,6 g de etilendiamina y 102 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 520 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 40,5 %
Tamaño de partícula (LCS): 148 nm
Viscosidad: 30 mPas
pH: 7,3
Ejemplo 9
318.8 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 87,9 g de Desmodur® W y la mezcla se agitó a 125 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero terminado se disolvió con 720 g de acetona a 50 °C y después 44,0 g de diaminosulfonate y 121 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 500 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 40,0 %
Tamaño de partícula (LCS): 215 nm
Viscosidad: 48 mPas
pH: 9,0
Ejemplo 10
318.8 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol se calentaron a 65 °C. Después, se añadieron 87,9 g de Desmodur® W y la mezcla se agitó a 125 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero acabado se disolvió con 720 g de acetona a 50 °C y después, una solución de 41,8 g de diaminosulfonato, 1,5 g de etilendiamina y 127 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 480 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 39,4 %
Tamaño de partícula (LCS): 149 nm
Viscosidad: 108 mPas
pH: 8,9
Ejemplo 11
148.8 g de un poliéster de ácido adípico, hexanodiol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol y 175,0 g de Desmophen® C 2200 se calentaron a 65 °C Después, se añadieron 82,1 g de Desmodur® W y la mezcla se agitó a 125 °C hasta que el valor real de NCO hubo disminuido por debajo del valor NCO teórico. El prepolímero terminado se disolvió con 720 g de acetona a 50 °C y después 41,1 g de diaminosulfonate y 113 g de agua se midieron en su interior. El tiempo después de la agitación fue de 15 min. Después, la mezcla se dispersó por adición de 500 g de agua. El disolvente se eliminó por destilación al vacío, y se obtuvo una dispersión estable durante el almacenamiento.
Contenido de sólidos: 40,9 %
Tamaño de partícula (LCS): 182 nm
Viscosidad: < 50 mPas
pH: 8,5
Ejemplo 12: Ensayo de velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR)
En un instrumento para moldeo de película que comprende dos rodillos de acabado, que se ajustaron a una distancia precisa, se insertó un papel de despegado delante del rodillo trasero. La distancia entre el papel y el rodillo delantero se ajustó mediante un calibre de espesores. Esta distancia corresponde al espesor de película (húmeda) del revestimiento resultante, y se ajustó a la deposición deseada para cada revestimiento. El revestimiento también se pudo realizar consecutivamente en varias capas.
Las capas individuales se aplicaron vertiendo los productos (configurados a una viscosidad de 4500 mPa s por adición de Borchi Gel ALA, Borchers, Langenfeld, DE) sobre el hueco entre el papel y el rodillo delantero y estirando el papel de despegado verticalmente hacia abajo, en donde la correspondiente película se formó sobre el papel. Si se van a aplicar varias capas, cada capa individual se secó y el papel se volvió a insertar.
Para determinar la velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR), una película húmeda de 150 pm se aplicó sobre un papel de despegado del tipo VEZ mate. La película se secó a 50 °C durante 10 minutos y a 150 °C durante 3 minutos. La WVTR se midió de acuerdo con la publicación DS 2109 TM1 del British Textile Technology Group, Mánchester, Reino Unido. Los resultados se resumen en la siguiente tabla.
Figure imgf000011_0001
Ejemplo 13: Prueba de presión hidrostática
Una película con una resistencia de 37,4 g/cm2 se preparó a partir del ejemplo 8 de acuerdo con la norma DIN 53886. La medición de la prueba de presión hidrostática (ISO 811:1981) se realizó de acuerdo con la norma DIN EN 20811:1992 a 20 °C. El resultado fue que no se pudieron detectar fugas de presión hidrostática de 6000 mm.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Uso de una dispersión de poliuretano acuosa que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B),
caracterizado porque
el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende: - un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
- un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en la que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 10 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B), para la producción de revestimientos permeables al agua.
2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el poliéster poliol tiene un peso molecular promedio en número de > 1000 g/mol a < 2000 g/mol, determinado como se indica en la memoria descriptiva.
3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la mezcla de reacción a partir de la que se puede obtener el poliéster poliol mediante la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático, al menos un diol alifático lineal y al menos un diol alifático ramificado.
4. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la mezcla de reacción a partir de la que se puede obtener el poliéster poliol comprende además un politetrametilenglicol poliol y/o un policarbonato poliol.
5. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el componente de poliisocianato comprende de > 80 % en peso a < 100 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano.
6. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el componente reactivo con isocianato B) comprende ácido 2-[(2-aminoetil)amino]etanosulfónico y/o sales del mismo.
7. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el componente reactivo con isocianato B) comprende además un extensor de cadena de poliamina.
8. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el compuesto que comprende grupos sulfonato se utiliza en una cantidad > 3,5% en peso a < 8% en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B).
9. Un procedimiento de fabricación de un sustrato revestido, que comprende las etapas de proporcionar un sustrato y revestir el sustrato con una dispersión de poliuretano acuosa que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B),
caracterizado porque
el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende: - un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
- un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en el que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 10 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B) y en el que los sustratos son textiles para fabricar las telas impermeables transpirables, en el que el revestimiento tiene una velocidad de transmisión de vapor de agua de > 10000 g/m2/d a < 25000 g/m2/d, determinado como se indica en la memoria descriptiva.
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además la etapa de secar la dispersión acuosa de poliuretano.
11. Un sustrato revestido que comprende un revestimiento que comprende dispersión de poliuretano acuosa o seca que comprende un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B),
caracterizado porque
el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende: - un componente de poliol que comprende un poliéster poliol que se puede obtener por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
- un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en el que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato que se emplea en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 10 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B) y en el que los sustratos son textiles para fabricar las telas impermeables transpirables, en el que el revestimiento tiene una velocidad de transmisión de vapor de agua de > 10000 g/m2/d a < 25000 g/m2/d, determinado como se indica en la memoria descriptiva.
12. Una dispersión de poliuretano acuosa que consiste en un polímero de poliuretano que se puede obtener por la reacción entre un prepolímero de poliuretano funcionalizado con isooctano A) con un componente reactivo con isocianato B),
en la que
el prepolímero funcionalizado con isooctano A) se obtiene por la reacción de una mezcla que comprende:
- un componente de poliol que comprende un poliéster poliol obtenido por la reacción de una mezcla que comprende al menos un ácido dicarboxílico alifático y al menos un diol selecciona del grupo que consiste en dioles alifáticos lineales y dioles alifáticos ramificados; y
- un componente de poliisocianato que comprende > 50 % en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano;
y en la que el componente reactivo con isocianato B) comprende un compuesto que comprende grupos sulfonato en una cantidad de > 3,5 % en peso a < 8 % en peso, basado en el peso total del componente de poliol, el componente de poliisocianato y el componente reactivo con isocianato B).
13. La dispersión acuosa de poliuretano de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el componente de poliisocianato comprende de > 99% en peso a < 100% en peso, basado en el peso total de poliisocianatos, de diisocianato de diciclohexilmetano.
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