BR112019013583A2 - Dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia, método de preparação para a mesma e uso da mesma - Google Patents

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Zhou Tianwen
Zhao Weiguo
Wang Haimei
Liu Yunling
Wang Zhen
Zhang Bin
Cao Yuyang
Sun Jiakuan
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Abstract

dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia autorreticulável, um método de preparação para a mesma e um uso da mesma. cadeias laterais do poliuretano ou poliuretano-ureia contêm grupos silóxi não estericamente impedidos. durante a secagem e ativação da dispersão aquosa, os silóxis nas cadeias laterais são hidrolisados e reticulados uns com os outros para aumentar a densidade de reticulação, o que melhora significativamente a resistência ao calor, a resistência à umidade e outras propriedades de um adesivo obtido a partir do mesmo. a dispersão aquosa em si tem uma boa estabilidade. além disso, um sistema de aplicação com base no mesmo tem uma excelente estabilidade e um longo tempo de armazenamento. a dispersão aquosa é adequada para a preparação de tintas e selantes de alta qualidade, especialmente adesivos.

Description

“DISPERSÃO AQUOSA DE POLIURETANO OU POLIURETANO-UREIA, MÉTODO DE PREPARAÇÃO PARA A MESMA E USO DA MESMA” CAMPO DA TÉCNICA [0001 ] A presente invenção refere-se a uma dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia autorreticulável, um método de preparação para a mesma e um uso da mesma.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA [0002] As dispersões aquosas de poliuretano ou poliuretano-ureia foram amplamente usadas nos campos de tintas, selantes e adesivos, pois têm boa capacidade de escovagem, excelente aderência inicial e resistência ao descolamento e notável resistência. As dispersões aquosas de poliuretano ou poliuretano-ureia são geralmente necessárias para serem ativadas antecipadamente quando usadas em adesivos. Ativação significa que após a dispersão aquosa ser revestida no substrato, a água é removida por aquecimento, enquanto isso, à temperatura de aquecimento, a atividade do segmento de poliuretano é aumentada e o poliuretano ou poliuretano-ureia é convertido em um estado viscoelástico. Então, operações como adesão são executadas.
[0003] Para melhorar as propriedades de adesivos de poliuretano, o documento número US4870129 revela a introdução de hidróxis em uma dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia e, então, a dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia é usada para ser composta com isocianatos para aumentar a densidade de reticulação pela reação de isocianatos com hidróxis, e aumenta significativamente a resistência adesiva e a resistência ao calor. No entanto, dessa maneira, os isocianatos reagem com a água antecipadamente no processo de preparação de materiais, pintura, etc., o que resulta em um tempo de construção mais curto (geralmente várias horas) dos adesivos.
[0004] As patentes número DE19954500, DE4410557 ou EP792908 propõem a introdução de carboxilatos em uma dispersão aquosa de poliuretano ou de poliuretano-ureia e depois a dispersão aquosa de poliuretano ou de poliuretano-ureia é composta por uma carbodi-imida para melhorar as propriedades adesivas, principalmente, usando-se a reação entre os ácidos carboxílicos e a carbodi-imida, a densidade de reticulação é aumentada e as resistências de adesivos são
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2/30 aumentadas. Nas patentes, os carboxilatos são obtidos adicionando-se ácido dimetilolpropiônico a um poliuretano ou poliuretano-ureia e depois neutralizando-se com uma amina terciária. No entanto, a atividade reacional de carboxilas com carbodi-imidas nesse tipo de esquemas de composição de adesivos é baixa e as propriedades finais são geralmente insuficientes para satisfazer os requisitos para resistência ao calor de adesivos.
[0005] O documento número US5066705 descreve a preparação de tintas à base de água resistentes ao clima para substratos plásticos com uso de polímeros que contêm carboxila, poliuretanos que contêm carboxila e policarbodi-imidas. No entanto, os polímeros e poliuretanos que contêm carboxila usados na patente têm todos valores de ácido muito elevados, o que pode fazer com que os revestimentos finais tenham elevadas capacidades hidrofílicas, sejam muito provavelmente influenciados pela água ou outras substâncias, desempenhos degradados e períodos de vida útil reduzida. Além disso, as carboxilas dos poliuretanos na patente são introduzidas usando-se ácido dimetilolpropiônico ou um poliéster que contém carboxila, e as carboxilas obtidas pelos dois métodos de introdução têm todos maiores impedimentos estéricos e reações menores com carbodi-imida, a densidade de reticulação do revestimento final não é alto, e a melhoria de desempenho não é marcante.
[0006] O documento número EP1272588 descreve um compósito adesivo que compreende pelo menos uma dispersão de poliéster-poliuretano cristalino, um copolímero de poliacrilato, uma dispersão de policloropreno, uma resina curável pelo calor e um estabilizador (aminoálcool, carbodi-imida e óxido de magnésio), nos quais o estabilizador usado tem uma função de inibição da hidrólise do poliéster no sistema e que mantém a estabilidade do sistema. No entanto, esse sistema de múltiplos componentes é dispendioso e perde a eficácia rapidamente, o que limita severamente o uso do sistema na vida prática.
[0007] O documento número CN102216359 descreve uma dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia que contém carboxila terminal obtida pela adição de um ácido monoaminocarboxílico ou um ácido mono-hidroxicarboxílico durante a síntese e depois é composto com uma carbodi-imida para preparar um adesivo. A carboxila terminal pode se reticular rapidamente com carbodi-imida devido à elevada
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3/30 atividade da carboxila, pelo qual o desempenho do revestimento é significativamente melhorado. No entanto, o ácido carboxílico afeta a estabilidade da dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia, enquanto a carbodi-imida em si não é estável, essas não são favoráveis ao armazenamento de tal sistema.
[0008] O documento número CN101381451 descreve uma dispersão aquosa de poliuretano autorreticulável obtida pela adição de um siloxano estericamente impedido. Embora a adição de uma estrutura de siloxano estericamente impedida possa assegurar o armazenamento de uma dispersão de reticulação própria estável, tal adição também fará com que a reação de reticulação durante o uso da dispersão seja muito lenta para estabelecer as propriedades desejadas. Ao mesmo tempo, a patente também afirma que as dispersões preparadas com uso de monômeros de reticulação de siloxano não estericamente impedidos que contêm metoxila ou etoxila etc., não têm propriedades de autorreticulação devido a tais dispersões não poderem ser armazenadas enquanto são estáveis.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0009] Na vista dos problemas da técnica anterior descrita acima, é um objeto da presente invenção fornecer uma dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretanoureia autorreticulável, um método de preparação para a mesma e um uso da mesma. As cadeias laterais do poliuretano ou da poliuretano-ureia da presente invenção contêm grupos silóxi não estericamente impedidos. Durante a secagem e ativação da dispersão aquosa, os silóxis nas cadeias laterais são hidrolisados e reticulados uns com os outros. A dispersão aquosa tem bom desempenho de autorreticulação e boa estabilidade em si.
[0010] Para alcançar um aspecto do objeto acima, a presente invenção adota as seguintes soluções técnicas:
[0011] Uma dispersão aquosa de poliuretano ou de poliuretano-ureia, em que a dispersão aquosa de poliuretano ou de poliuretano-ureia é um produto de reação obtido reagindo-se uma composição que compreende os seguintes componentes:
a) pelo menos um componente siloxano que tem uma fórmula geral de
R,
R---Si----% , em que o grupo R contém pelo menos dois grupos reativos a NCO,
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4/30 enquanto pelo menos dois dos grupos Ri, R2 e R3 são metoxilas e/ou etoxilas, 0 resto dos grupos R1, R2 e R3 é uma alquila;
b) pelo menos um componente poliol que tem uma funcionalidade de 2 a 4;
c) pelo menos um componente poli-isocianato;
d) pelo menos um componente de composto hidrofílico, 0 grupo hidrofílico do composto hidrofílico compreende um ou dois dentre um grupo iônico e um grupo potencialmente iônico, 0 composto hidrofílico contém 2 a 3 grupos reativos a NCO;
e) pelo menos um componente de composto hidrofílico não iônico monofuncional reativo a NCO; e
f) opcionalmente, um composto que contém 1 a 3 aminos e/ou hidróxis na molécula, em que 0 número dos aminos não é menos que 1;
g) opcionalmente, outros compostos reativos a isocianato.
[0012] Na presente invenção, com base no peso total da composição, 0 componente a) é usado em uma quantidade de 0,02 a 5% em peso, de preferência 0,2 a 2,5% em peso, como 1% em peso ou 2% em peso; 0 componente b) é usado em uma quantidade de 30 a 94% em peso, de preferência 70 a 90% em peso, como 50% em peso ou 80% em peso; 0 componente c) é usado em uma quantidade de 5 a 40% em peso, de preferência 8 a 20% em peso, como 10% em peso, 15% em peso ou 30% em peso; 0 componente d) é usado em uma quantidade de 0,2 a 10% em peso, de preferência 1 a 5% em peso, como 3% em peso ou 8% em peso; 0 componente e) é usado em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, de preferência 0,5 a 3% em peso, como 1,5% em peso ou 5% em peso; 0 componente f) é usado em uma quantidade de 0 a 10% em peso, de preferência 0,5 a 3% em peso, como 1% em peso, 2% em peso ou 5% em peso, um especialista na técnica entende que quando a quantidade de componente f) for zero, significa que 0 componente não é incluído na composição; 0 componente g) é usado em uma quantidade de 0 a 15% em peso, de preferência 1 a 8% em peso, como 2% em peso, 5% em peso ou 10% em peso, um especialista na técnica entende que quando a quantidade de componente g) for zero, significa que 0 componente não é incluído na composição.
[0013] Na presente invenção, 0 componente a), isto é, 0 componente siloxano pode adicionar silóxis às cadeias laterais do poliuretano ou poliuretano-ureia, os
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5/30 grupos têm pelo menos dois grupos funcionais reativos a NCO. O grupo funcional reativo a NCO é, de preferência, selecionado a partir de um ou mais dentre hidróxi, aminos primários e aminos secundários; mais preferencialmente, um amino primário e/ou um amino secundário. Exemplos adequados do componente a) compreendem, porém, sem limitação, N-3-(aminoetil)-Y-aminopropiltrimetóxi silano, N-3-(aminoetil)γ-aminopropiltrietóxi silano e N-(3-aminoetil)-Y-aminopropilmetildimetóxi silano e assim por diante.
[0014] Na presente invenção, o componente b) é, de preferência, um poliol que tem um peso molecular médio numérico de 20 a 15.000, mais preferencialmente, um ou mais dentre um diol, um triol e um tetraol que tem um peso molecular médio numérico de 80 a 5.000; mais preferencialmente, um ou mais dentre polióis poliéster, como polióis policarbonatos, polióis polilactona que têm um peso molecular médio numérico de 500 a 5.000 e uma funcionalidade de 2 a 3 e álcoois moleculares pequenos que têm um peso molecular médio numérico de 80 a 400 e uma funcionalidade de 2 a 4.
[0015] O poliol poliéster adequado pode ser um diol poliéster linear e/ou um diol poliéster ramificado (o diol poliéster ramificado também pode conter uma quantidade pequena, por exemplo, menor que 1% em peso de poliol poliéster com uma funcionalidade maior que 3). O poliol poliéster, por exemplo, pode ser obtido por condensação de desidratação de um ácido carboxílico e/ou um ácido anidrido como ácido dicarboxílico aromático, cicloalifático, alifático, ou um ácido policarboxílico ou seu ácido anidrido correspondente com um poliol por uma maneira conhecida. Exemplos de ácido carboxílico ou ácido anidrido para condensação de desidratação compreendem, porém, sem limitação, ácido succínico, ácido metil succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido nonano dicarboxílico, ácido decano dicarboxílico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido tetra-hidroftálico, ácido hexa-hidroftálico, ácido ciclo-hexano dicarboxílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido malônico, ácido trimetílico, anidrido ftálico, anidrido trimetílico, anidrido succínico ou uma mistura dos mesmos; o poliol para condensação de desidratação é, de preferência, um poliol de baixo peso molecular (por exemplo, um poliol que tem um peso molecular não maior que 400), exemplos de tal polilol compreendem, porém sem limitação, etileno glicol,
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6/30 dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, 1,2-propanodiol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, tetrapropileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,3butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3propanodiol, 1,4-di-hidroxiciclo-hexano, 1,4-dimetilolcilo-hexano, 1,8-octanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol ou uma mistura de mais dos mesmos. Opcionalmente, um poliol que tem uma funcionalidade maior como trimetilolpropano, glicerol ou pentaeritritol também podem ser adicionados durante a condensação de desidratação descrita acima. Compostos poliidróxi aromáticos, alicíclicos também são adequados para serem usados como polióis para a preparação dos polióis poliéster.
[0016] De preferência, o poliol poliéster é um poliol poliéster obtido por condensação de desidratação reação de um ou mais dentre ácido isoftálico, ácido tereftálico e ácido adípico com um ou mais dentre neopentil glicol, etileno glicol, butanodiol e hexanodiol.
[0017] O poliol poliéster também pode ser um homopolímero ou copolímero de uma lactona, que pode ser obtido por reação de abertura de anel de uma lactona ou uma mistura de lactonas com um poliol disfuncional de baixo peso molecular adequado e/ou um poliol funcional maior, em que, a lactona é um butirolactona, εcaprolactona, metil-s-caprolactona ou uma mistura dos mesmos, o poliol pode ser um poliol de baixo peso molecular como um componente estrutural do poliol poliéster como descrito acima. De preferência, um poliol poliéster linear obtido por abertura de anel de ε-caprolactona com 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3propanodiol ou uma mistura dos mesmos.
[0018] Um poliol hidróxi de policarbonato que contém hidróxi que é preparado usando-se um diol e um carbonato também é adequado para ser usado como componente b), em que o diol pode ser 1,4-butanodiol ou 1,6-hexanodiol, o carbonato pode ser um diaril carbonato ou um dialquil carbonato. O diaril carbonato pode ser difenil carbonato, e o dialquil carbonato pode ser dimetil carbonato; de preferência, o policarbonato poliol é um policarbonato poliol preparado pela reação de 1,6-hexanodiol e dimetil carbonato.
[0019] O álcool molecular pequeno que tem um peso molecular de 80 a 400 no componente b) da presente invenção tem uma funcionalidade de 2 a 4, exemplos de
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7/30 álcoois moleculares pequenos adequados compreendem porém sem limitação, etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, 1,2-propanodiol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, tetrapropileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4butanodiol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2dimetil-1,3-propanodiol (NPG), 1,4-di-hidroxiciclo-hexano, 1,4-dimetilolcilo-hexano, 1,8-octanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol, neopentil glicol, 1,4-ciclohexanodiol, 1,4-ciclo-hexanodimetanol, 1,4-, 1,3-, 1,2-di-hidroxibenzeno ou 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (bisfenol A), trimetilolpropano, glicerina, pentaeritritol, dipentaeritritol ou uma mistura de mais dos mesmos, de preferência, um ou mais dentre 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol e trimetilolpropano.
[0020] Em outra modalidade, componente b) da presente invenção é, de preferência, uma mistura de um poliol cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 400 a 15.000 e um poliol não cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 400 a 15.000, particularmente de preferência, uma mistura de um diol cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 1.000 a 4.000 e um diol não cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 1.000 a 4.000. O diol não cristalino preferencial é um policarbonato diol. O glicol cristalino é, de preferência, um copolímero de um ou dois dentre 1,4-butanodiol e 1,6-hexanodiol com ácido adípico. O policarbonato diol é, de preferência, um copolímero dentre um ou mais dentre 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol e neopentil glicol com dimetil carbonato e/ou dietil carbonato. A razão de peso entre o diol cristalino e o diol não cristalino é, de preferência, 1 a 25:1, mais preferencialmente, 5 a 10:1, por exemplo, 2:1,4:1,8:1, 15:1 ou 20:1.
[0021] O componente c) poli-isocianato da presente invenção é um composto orgânico que tem pelo menos dois grupos isocianato, de preferência, di-isocianato Y(NCO)2, em que Y representa uma alquila alifática divalente que tem de 4 a 12 átomos de carbono, um alquila alicíclica divalente que tem 6 a 15 átomos de carbono, uma alquila aromática divalente que tem 6 a 15 átomos de carbono ou uma alquila alifática aromática divalente que tem 7 a 15 átomos de carbono. O di-isocianato adequado pode ser tetrametileno di-isocianato, metil pentametileno di-isocianato, diisocianato de hexametileno, dodecametileno di-isocianato, 1,4-ciclo-hexano diisocianato, di-isocianato de isoforona, di-isocianato de 4,4'-diciclo-hexilmetano, 4,4'
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8/30 diciclo-hexilpropano di-isocianato, 1,4-fenileno di-isocianato, 2,4-tolueno diisocianato, 2,6-tolueno di-isocianato, 4,4'-difenilmetano di-isocianato, 2,2'- e 2,4'difenilmetano di-isocianato, tetrametildimetilfenil di-isocianato, p-xilileno diisocianato, p-isopropilideno di-isocianato ou uma mistura dos mesmos.
[0022] Em uma modalidade, o di-isocianato no componente c) é um di-isocianato alifático e/ou alicíclico, como di-isocianato de hexametileno, 1,4-ciclo-hexano diisocianato, di-isocianato de isoforona, di-isocianato de 4,4'-diciclo-hexilmetano e 4,4'diciclo-hexilpropano di-isocianato ou uma mistura dos mesmos; mais preferencialmente, 1,4-ciclo-hexano di-isocianato, di-isocianato de isoforona e diisocianato de 4,4'-diciclo-hexilmetano ou uma mistura dos mesmos; ainda de preferência, uma mistura de di-isocianato de hexametileno e di-isocianato de isoforona, ou uma mistura de di-isocianato de hexametileno e di-isocianato de 4,4'diciclo-hexilmetano, em que a razão de peso entre di-isocianato de hexametileno e di-isocianato de isoforona é 1 a 50:1, de preferência, 3 a 10:1, por exemplo, 2:1,5:1 ou 20:1; a razão de peso entre di-isocianato de hexametileno e di-isocianato de 4,4'diciclo-hexilmetano é 1 a 50:1, de preferência, 3 a 10:1, por exemplo, 2:1, 5:1 ou 20:1.
[0023] Em outra modalidade, componente c) também pode compreender um quantidade pequena (de preferência, não maior que 10% em peso da quantidade total de componente c)) de poli-isocianato que tem uma funcionalidade de pelo menos 3 grupos isocianato por molécula e é conhecido na técnica, por exemplo, um poli-isocianato preparado por modificação de di-isocianato alifático, cicloalifático, aralifático e/ou aromático simples, um poli-isocianato modificado sintetizado a partir de pelo menos dois di-isocianatos (por exemplo, com uma estrutura de uretdiona, isocianurato, carbamato, alofanato, biureto, carbodi-imida, iminooxadiazinediona e/ou oxadiazinetriona).
[0024] Na presente invenção, o grupo potencialmente iônico no componente d) é bem conhecido por um especialista na técnica e se refere a um grupo funcional que tem uma ligação covalente, adicionando-se um agente neutralizante, em que o grupo é facilmente convertido para um sal correspondente conforme o pH da solução se altera. Na presente invenção, grupos iônicos potencialmente preferenciais compreendem grupos ácido que são grupo carboxila (-COOH) e/ou sulfônico (Petição 870190060855, de 28/06/2019, pág. 61/87
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SO3H); grupos reativos a NCO preferenciais são hidróxi e/ou amino.
[0025] Os grupos iônicos preferenciais são carboxilato (-COO) e/ou sulfonato (SO3).
[0026] De preferência, exemplos de componente d) compreendem, porém, sem limitação, um ou mais dentre ácido di-hidroxicarboxílico, ácido tri-hidroxicarboxílico, ácido di-hidroxissulfônico, ácido tri-hidroxissulfônico, ácido diaminossulfônico, ácido triaminossulfônico, ácido diaminocarboxílico, ácido triaminocarboxílico e sais dos mesmos (sais de metais alcalinos, sais de metais alcalinos-terrosos e/ou sais de amônio).
[0027] Particularmente de preferência, 0 componente d) é um ou mais selecionados a partir do grupo que consiste em ácido dimetilolpropiônico, ácido dimetilolbutanoico, ácido dimetilol acético, ácido di-hidroxissuccínico, ácido N-(2aminoetil)-2-aminoetanossulfônico, ácido N-(3-aminopropil)-2aminoetanossulfônico, ácido N-(3-aminopropil)-3-aminopropanossulfônico, ácido N(2-aminoetil)-3-aminopropanossulfônico e os sais dos mesmos, e/ou um ou mais dentre produtos de adição de Michael formados adicionando-se um ou mais dentre ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico e ácido fumárico a um amina (por exemplo, isoforonadiamina, butanodiamina, etilenodiamina ou 1,6-hexanodiamina). [0028] Se 0 componente d) contiver potencialmente grupos iônicos, de preferência, um agente neutralizante pode ser adicionado antes, durante ou após adicionar 0 componente d) à composição. A quantidade do agente neutralizante adicionado é de modo que parte ou todos os grupos potencialmente iônicos se tornem grupos iônicos. Os agentes neutralizantes adequados são, por exemplo, um ou mais dentre aminas primárias, aminas secundárias, aminas terciárias, compostos alquil metálicos, e compostos metálicos alcalino-terrosos. Exemplos de agentes neutralizantes adequados compreendem, porém, sem limitação, um ou mais dentre amônia, etanolamina, dietanolamina, trietanolamina, dimetiletanolamina, 2-amino-2metil-1-propanol, morfolina, N-metilmorfolina, dimetilisopropilamina, Nmetildietanolamina, trietilamina, dimetilciclo-hexilamina, etildiisopropilamina, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de lítio e cálcio hidróxido.
[0029] Em geral, a quantidade do agente neutralizante adicionado é de modo que 0 grau de neutralização seja pelo menos 50%, de preferência, pelo menos 75%, e
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10/30 não maior que 150%, com base na quantidade molar total dos grupos ácido introduzidos. Aqueles versados na técnica entenderão que, quando o grau de neutralização excede 100%, além daqueles 100% dos grupos ácido são neutralizados e formam grupos iônicos, um agente neutralizante livre também está presente. É particularmente preferencial que o grau de neutralização seja 95 a 110%, em que, o grau de neutralização = (a quantidade dos grupos ácido neutralizados + a quantidade do agente neutralizante livre) / a quantidade total dos grupos ácido introduzidos, na equação, o termo quantidade se refere a uma quantidade molar, e quando a quantidade dos grupos ácido neutralizados não é maior que a quantidade total dos grupos ácido introduzidos, a quantidade do agente neutralizante livre é zero. [0030] Mais preferencialmente, componente d) é N-(2-aminoetil)-2aminoetanossulfonato e/ou dimetilolpropionato.
[0031] O componente e) da presente invenção é um componente de composto hidrofílico não iônico monofuncional reativo a NCO, de preferência, um éter polioxialquilaeno que compreende um hidróxi ou um amino. Exemplos dos iniciadores para preparar o éter polioxialquilaeno compreendem, porém, sem limitação, um álcool mono-hídrico saturado, um álcool insaturado, um álcool aromático, um álcool aromático-alifático, uma monoamina secundária e uma amina secundária heterocíclica, em que o álcool mono-hídrico saturado pode ser metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, pentanol isomérico, hexanol, octanol, nonanol, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, nhexadecanol, ciclo-hexanol ou hidroximetilciclo-hexano; o álcool insaturado pode ser álcool alílico, álcool 1,1 -dimetil-alílico ou álcool oleílico; o álcool aromático pode ser fenol, cresol isomérico ou metilol fenol; o álcool aromático-alifático pode ser álcool benzílico, álcool anisílico ou álcool cinamílico; a monoamina secundária pode ser dimetilamina, dietilamina, dipropilamina, diisopropilamina, di-n-butilamina, diisobutilamina, bis (2-etil-hexil)-amina, N-metilciclo-hexilamina, N-metil-diciclohexilamina, N-etil-ciclo-hexilamina ou N-etildiciclo-hexilamina; a amina secundária heterocíclica pode ser morfolina, pirrolidina ou piperidina-etil-pirazol etc.; iniciador preferencial é um álcool mono-hídrico saturado que tem até 4 átomos de carbono, metanol é particularmente preferencial como o iniciador. A unidade de polimerização do éter polioxialquilaeno é óxido de propileno e/ou óxido de etileno, de preferência,
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11/30 óxido de etileno. O número de óxido de etileno por molécula é 4 a 200, de preferência, 12 a 75, por exemplo 10, 20 ou 50.
[0032] O componente e) da presente invenção é, de preferência, um éter polietóxi monofuncional que tem um peso molecular médio numérico de 200 a 8.000 e um número de óxido de etileno de 4 a 200, mais preferencialmente, um metóxi polietileno glicol que tem um peso molecular médio numérico de 500 a 3.000 e um número de óxido de etileno de 12 a 75.
[0033] O componente f) da presente invenção é um composto que contém 1 a 3, de preferência, 2 a 3 grupos funcionais reativos a NCO, em que pelo menos um dos grupos funcionais reativos a NCO é um amino. O grupo funcional reativo a NCO pode ser um ou mais de um hidróxi, um amino primário e um amino secundário. O componente f) pode ser uma monoamina primária alifática ou alicíclica ou monoamina secundária como etilamina, dietilamina, isopropilamina e butilamina, ou um aminoálcool, isto é, um composto que contém amino e hidróxi na molécula, como etanolamina, N-metiletanolamina, dietanolamina, di-isopropanolamina, 1,3-diamino2-propanol, N-(2-hidroxietiI) etilenodiamina, N, N-bis(2-hidroxietil) etilenodiamina e 2propanolamina, ou uma diamina e uma triamina, como 1,2-etilenodiamina, 1,6hexametilenodiamina, 1-amino-3,3,5-trimetil-5-aminometilciclo-hexano (isoforonadiamina), piperazina, 1,4-diaminociclo-hexano, bis-(4-aminociclo-hexil) metano e dietilenotriamina, ou um especial amina tal como di-hidrazida de ácido adípico, hidrazina. Também é possível usar uma mistura de dois ou mais dos compostos acima.
[0034] O componente f) pode atuar como um extensor de cadeia para atingir um peso molecular mais elevado e/ou atuar como um composto monofuncional para limitar o peso molecular e/ou opcionalmente também introduzir outros grupos reativos, como hidróxis livres, como outros pontos de reticulação.
[0035] O componente f) da presente invenção é preferencialmente isoforonadiamina, N- (2-hidroxietil) etilenodiamina, 1,6-hexametilenodiamina ou uma mistura dos mesmos.
[0036] O componente f) da presente invenção é mais preferencialmente uma mistura de isoforonodiamina e N- (2-hidroxietil) etilenodiamina com uma razão molar de 0,5 a 10:1, preferencialmente 1 a 5:1, como 2:1 ou 4:1.
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12/30 [0037] O componente g) da presente invenção pode ser um agente bloqueador comum na técnica ou um composto insaturado que contém um grupo reativo polimérico; o agente de bloqueio pode ser removido por aquecimento a uma temperatura mais elevada, de preferência um ou mais de butanonaxima, dimetilpirazol, caprolactama, malonato, triazol, dimetiltriazol, terc-butilbenzilamina e éster carboxietílico de ciclopentanona; o composto insaturado que contém um grupo polimérico reativo é de preferência um ou mais de acrilato de hidroxietila, metacrilato de hidroxietila, acrilato de hidroxibutila, metacrilato de hidroxibutila, acrilato de hidroxipropila, metacrilato de hidroxipropila, triacrilato de pentaeritritol e um produto obtido por reação de um monoepóxido, um diepóxido e/ou um poliepóxido com um grupo funcional hidroxila de ácido acrílico ou ácido metacrílico, em que o poliepóxido se refere a um ácido que tem três ou mais anéis.
[0038] Na presente invenção, a dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretanoureia tem de preferência um teor de sólidos de 15 a 70% por peso, mais preferencialmente 30 a 60% por peso, como 20% em peso, 40% em peso ou 50% em peso; o pH da dispersão é, de preferência, 4 a 11, mais preferencialmente 5 a 10, como 6 ou 8; o tamanho médio de partícula das partículas da fase sólida no sistema é, de preferência, 20 a 750 nm, mais preferencialmente 50 a 450 nm, por exemplo, 100 nm, 200 nm ou 300 nm.
[0039] A presente invenção também proporciona um método de preparação para a dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia acima, em que os componentes b), c), d), e) e opcionalmente g) reagem através de uma reação de uma etapa ou múltiplas etapas para formar um pré-polímero com um isocianato terminal, então o pré-polímero reage com o componente a) e opcionalmente f) simultaneamente ou separadamente, seguido por dispersão aquosa para dar uma dispersão aquosa (fase dispersa), em que um solvente que pode ser parcialmente ou completamente removido por destilação durante ou após a dispersão é opcionalmente adicionado.
[0040] A preparação da dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia de acordo com a presente invenção pode ser realizada em fase homogênea em uma ou mais estágios, ou pode ser realizada parcialmente na fase dispersa no caso de reações em múltiplos estágios. A reação de polimerização completa ou parcial é
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13/30 seguida por uma etapa de dispersão, emulsificação ou dissolução. Opcionalmente, uma etapa de polimerização ou modificação de adição na fase dispersa pode ser ainda incluída.
[0041] Todos os métodos conhecidos da técnica anterior, como método de dispersão de cisalhamento emulsionante, método de acetona, método de mistura de pré-polímero, método de emulsificação por fusão, método de cetimina e método de dispersão espontânea sólida ou métodos derivados dos métodos acima podem ser usados na preparação da dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia acima. Um resumo desses métodos pode ser encontrado em Methoden der organischenChemie (Houben-Weyl, Erweiterungs-und Folgebãnde zur 4. Auflage, Vol. E20, H. Bartl e J. Falbe, Stuttgart, Nova York, Thieme 1987, páginas 1671 a 1682); o método de emulsificação por fusão, o método de mistura de pré-polímero e o método de acetona são preferidos; o método da acetona é especialmente preferido. [0042] Em uma modalidade, componentes b), d), e) e c) são quantitativamente misturados e depois polimerizados a uma certa temperatura para formar um prépolímero de poliuretano com um isocianato terminal, o pré-polímero de poliuretano é então sujeito a uma reação de extensão de cadeia com o componente f) e depois dispersos em água para dar uma dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretanoureia, em que o componente a) pode ser adicionado em qualquer estágio.
[0043] Em uma modalidade, a polimerização é realizada colocando-se todos ou parte os componentes b), d), e) e opcionalmente g) no reator antecipadamente, opcionalmente diluída por um solvente que é inerte para grupos isocianato e é miscível em água e depois o componente c) é adicionado metricamente a uma temperatura entre a temperatura ambiente e 120 °C para obter um pré-polímero de poliuretano com um isocianato terminal. Essa reação pode ser realizada em um único estágio ou em múltiplos estágios. A reação em múltiplos estágios pode ser realizada conforme o seguinte: coloca os componentes b), d), opcionalmente e) antecipadamente e adiciona um segundo componente g) após a reação com o componente funcional isocianato c), então reage com alguns dos grupos de isocianatos ainda presentes, o componente a) pode ser adicionado em qualquer estágio.
[0044] Um solvente adequado pode ser acetona, metil isobutil cetona, butanona,
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14/30 tetra-hidrofurano, dioxano, acetonitrila, éter dimetílico de dipropilenoglicol, 1 -metil-2pirrolidona, etc., que podem ser adicionados não só no início da preparação, mas também durante ou após a reação. O solvente também pode ser adicionado em lotes. A acetona e a butanona são preferidas e a acetona é mais preferida.
[0045] A razão entre a quantidade molar dos grupos isocianato e a soma das quantidades molares do hidróxi e do amino usados para preparar a dispersão aquosa de poliuretano ou poliuretano-ureia da presente invenção é de 0,7 a 2,5:1, de preferência 1,0 a 1,85:1, como 1,5: 1.
[0046] Tipicamente, rastreando-se o teor de NCO da mistura de reação, a taxa de conversão da mesma é tipicamente monitorada. Para isso, uma medição espectroscópica (por exemplo, a determinação de um espectro infravermelho ou infravermelho próximo, índice de refração) e uma titulação potenciométrica química (por exemplo, a titulação química das amostras tomadas) podem ser realizadas, preferencialmente uma titulação potenciométrica de produto químico é realizada.
[0047] O catalisador convencional usado na preparação pode ser um catalisador para acelerar a reação de NCO com OH conhecido de um especialista na técnica, como trietilamina, 1,4-diazabiciclo-[2,2,2] octano, dibutilestanho óxido, dioctoato de estanho ou dilaurato de dibutilestanho, estanho bis-(2-etil-hexanoato), neodecanoato de bismuto, 2-etil-hexanoato de bismuto e semelhantes. Preferencialmente, neodecanoato de bismuto, 2-etil-hexanoato de bismuto, mais preferencialmente neodecanoato de bismuto.
[0048] A reação de extensão de cadeia é normalmente realizada a uma temperatura de 10 a 100 °C, de preferência 25 a 60 °C.
[0049] O solvente orgânico opcionalmente usado, como acetona, é destilado durante e/ou após a dispersão.
[0050] O método de preparação preferido é descrito conforme o seguinte:
Os componentes b), d), e), c) e um solvente opcional são adicionados antecipadamente e aquecidos a 50 a 100 °C enquanto se agita. Com uso de uma reação exotérmica, a mistura reacional é agitada a 40 a 150 °C até a mistura ter um teor de isocianato que tenha atingido ou seja ligeiramente inferior ao teor teórico de isocianato (por exemplo, 97% em peso ou mais, preferencialmente 99% em peso ou mais do teor teórico foi adicionado), o componente opcional g) é adicionado e a
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15/30 reação é continuada até a mistura ter um teor de isocianato que tenha atingido ou seja ligeiramente inferior ao teor teórico de isocianato (por exemplo 98% em peso ou mais, preferencialmente 99% em peso ou mais do teor teórico foi alcançado). Depois, adicionando-se um solvente, a mistura é diluída para um teor de 25 a 95% em peso, de preferência 40 a 80% em peso de sólidos. Depois, o componente a) que é diluído com um solvente e o componente opcional f) são adicionados a 10 a 100 °C, preferencialmente 25 a 60 °C, respectivamente, para extensão de cadeia. Após um tempo de reação de 2 a 60 minutos, a dispersão é realizada adicionando-se água destilada ou transferindo-se a mistura para água destilada pré-adicionada e destilando-se o solvente total ou parcialmente usado durante ou após a etapa de dispersão. Opcionalmente, um catalisador pode ser adicionado para a reação de polimerização.
[0051] O poliuretano ou poliuretano-ureia de acordo com a presente invenção tem segmentos silóxidos pendentes não estericamente impedidos. A dispersão aquosa pode ser armazenada enquanto estão estáveis. Durante a secagem e a ativação, os silóxis pendentes são rapidamente hidrolisados e reticulados uns com os outros para aumentar a densidade de reticulação e melhorar significativamente as propriedades como a resistência ao calor e a resistência à umidade do adesivo. [0052] Além dos segmentos pendentes de silóxi, o poliuretano ou poliuretanoureia de acordo com a presente invenção tem ainda grupos sulfonato e/ou carboxilato e/ou segmentos polietóxi e segmentos polietóxi terminais. Diferentemente da introdução de segmentos de polietóxi na cadeia principal ou nas cadeias laterais, após a introdução de segmentos de polietóxi nos terminais, o segmento polietóxi terminal, além de ser um grupo hidrofílico, o grupo também é vantajoso para o controle do peso molecular do poliuretano ou poliuretano-ureia para fazer o adesivo obter as propriedades adequadas, o que é mais importante.
[0053] Em comparação com as poliureias de poliuretano aquosas existentes, a dispersão aquosa da presente invenção, quando usada como adesivo, tem uma boa resistência ao calor inicial, resistência térmica tardia e resistência à hidrólise sob calor e umidade.
[0054] Um agente de reticulação como isocianato ou carbodi-imida precisa ser adicionado antes de usar as dispersões aquosas de poliuretano-poliureia, e o agente
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16/30 de reticulação e o poliuretano-poliureia aquoso precisam ser misturados de acordo com a relação antes da construção, a operação é complicada, e o preparado colas precisam ser usadas dentro de um tempo de programação, então um curto período de tempo é permitido antes de usar. A dispersão aquosa da presente invenção pode satisfazer os requisitos de desempenho sem adição adicional de um agente de reticulação como isocianato ou carbodi-imida, e pode ser usado como um produto de um componente, a operação é simples, então é permitido um longo tempo antes de usar, e a eficiência da construção é grandemente aumentada.
[0055] A quantidade de siloxano adicionada à dispersão aquosa de acordo com a presente invenção é pequena e a própria dispersão aquosa é estável. O sistema composto com base na dispersão aquosa possui boa estabilidade e longo tempo de armazenamento. A dispersão aquosa é adequada para a preparação de tintas de alta qualidade, selantes, especialmente adesivos.
[0056] As dispersões aquosas de poliuretano ou de poliuretano-ureia preparadas de acordo com a presente invenção podem ser usadas isoladamente ou em combinação com substâncias auxiliares e aditivos conhecidos nas técnicas de revestimentos e adesivos. Por exemplo, emulsificantes, estabilizadores de luz (como absorvedores de UV e aminas estericamente impedidas (HALS)), bem como antioxidantes, enchimentos, agentes antissedimentação, agentes antiespumantes e/ou molhantes, reguladores de fluxo, diluentes reativos, plastificantes, neutralizadores, catalisadores, solventes auxiliares, espessantes, pigmentos, corantes, agentes de desintegração, agentes de aderência e semelhantes. Os aditivos e/ou agentes auxiliares podem ser adicionados antes/após a polimerização, ou podem ser adicionados após a dispersão.
[0057] As dispersões aquosas de poliuretano ou de poliuretano-ureia preparadas de acordo com a presente invenção também podem ser usadas em uma mistura com outros oligômeros ou polímeros que contêm água ou que contêm solvente. Por exemplo, éster polivinílico, éter polivinílico, álcool polivinílico, polietileno, poliestireno, polibutadieno, policloreto de vinila, poliuretano, poliuretano-poliureia, poliuretanopoliacrilato, poliéster, poliacrilato e/ou dispersões de copolímeros ou emulsões ou soluções aquosas ou soluções orgânicas. As compatibilidades de tais misturas em cada caso devem ser testadas usando-se um simples teste preliminar.
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17/30 [0058] As dispersões aquosas de poliuretano ou de poliuretano-ureia preparadas de acordo com a presente invenção e a composição adesiva ou aglutinante com base nas dispersões aquosas de poliuretano ou poliuretano-ureia são adequadas para ligação de qualquer substrato, tal como todos os tipos de metais, ligas, madeira, materiais a base de madeira, aglomerados, placas de MDF, cerâmica, pedras, concreto, asfalto, fibras duras, vidro, fibra de vidro, fibra de carbono, nanotubos de carbono, porcelana, plásticos, couro, têxteis e materiais inorgânicos. São também adequados para unir materiais de borracha, tais como borrachas naturais e sintéticas, vários plásticos, tais como poliuretano, acetato de polivinila, cloreto de polivinila, especialmente cloreto de polivinila que contém plastificante. Também são adequados para termoplásticos, como ABS (acrílico-butadieno-estireno), PC (policarbonato), plásticos poliolefínicos e misturas dos mesmos.
[0059] Os adesivos com base nas dispersões aquosas de poliuretano ou poliuretano-ureia preparadas de acordo com a presente invenção são também adequados para unir solas feitas destes materiais, em particular solas com base em cloreto de polivinila, mais particularmente solas com base em cloreto de polivinil que contém plastificante, solas baseadas em polietileno-acetato de vinilo ou espuma de elastômero de poliuretano, parte superior em couro ou couro artificial; também particularmente adequado para ligação de membrana de policloreto de vinilo base de cloreto de polivinil ou plastificante que contém madeira.
[0060] Agentes de revestimento, adesivos e/ou vedantes com base nas dispersões aquosas da presente invenção preparados por técnicas conhecidas no revestimento ou técnicas adesivas podem ser usados nesses campos.
[0061] Ao mesmo tempo, o método de preparação da dispersão aquosa de autorreticulação de poliuretano ou poliuretano-ureia da presente invenção é simples e fácil de operar.
Modalidades [0062] O método proporcionado pela presente invenção é ainda descrito em detalhes abaixo, mas a presente invenção não é limitada pelo mesmo.
[0063] Os reagentes químicos usados nos exemplos seguintes são reagentes analíticos;
[0064] Materiais usados:
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Poliéster I: um diol poliéster preparado a partir de ácido adípico e 1,4butanodiol, valor de OH = 56 mg KOH/g
Poliéster II: um diol poliéster preparado a partir de 1,6-hexanodiol, neopentilglicol e ácido adípico, valor de OH = 74 mg KOH/g
Poliéster III: um diol poliéster preparado a partir de ácido adípico e 1,4butanodiol, valor de OH = 112 mg KOH/g
Poliéster IV: um diol poliéster preparado a partir de ácido itálico e 1,6hexanodiol, valor OH = 56 mg KOH/g
Poliéster V: policarbonato diol (PCDL T5652, Asahi Kasei Corporation), valor de OH = 56 mg KOH/g
Isocianato I: di-isocianato de hexametileno (Wannate® HDI, Wanhua Chemical)
Isocianato II: di-isocianato de isoforona (Wannate® IPDI, Wanhua Chemical)
Poliéter I: um éter polietóxi monofuncional com um peso molecular médio de 1.200 g/mol (MPEG 1.200, LG Chemical)
Poliéter II: um éter polietóxi monofuncional com um peso molecular médio de 520 g/mol (MPEG520, LG Chemical)
EXEMPLO 1 [0065] 210 g de poliéster I desidratado, 28,35 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado, 23 g de acetona e 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 2,00%. O pré-polímero foi dissolvido em 400 g de acetona e resfriado a 50 °C. 4,63 g de N- (2-aminoetil)-2-aminoetanossulfonato de sódio, 3,26 g de isoforonodiamina e 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,5 g de Ν-β- (aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 238 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia
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19/30 livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 180 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser (analisador de tamanho de partícula a laser) na fase dispersa e um pH de 7,5. EXEMPLO 2 [0066] 150 g de poliéster I desidratado, 60 g de poliéster II desidratado, 28,5 g de isocianato I, 24 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto, 3,15 g de poliéter II foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 1,95%. O pré-polímero foi dissolvido em 405 g de acetona e resfriado a 50 °C. 2 g de N- (2-aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 3,42 g de isoforonodiamina e 0,41 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 10 g de solução aquosa, e 2,39 g de Ν-β- (aminoetil) -γaminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 20 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 197 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 55% em peso e um tamanho médio de partícula de 220 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,2.
EXEMPLO 3 [0067] 80 g de poliéster I desidratado, 25 g de poliéster III desidratado, 20 g de poliéster desidratado IV, 12 g de poliéter I desidratado, 22 g de isocianato 1,18 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 2,1%. O pré-polímero foi dissolvido em 309 g de acetona e resfriado a 50 °C. 4,6 g de N(2-aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 1,8 g de isoforonodiamina e 1 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,5 g de Ν-β(aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi
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20/30 dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 224 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 45% em peso e um tamanho médio de partícula de 150 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,5.
EXEMPLO 4 [0068] 80 g de poliéster I desidratado, 110 g de poliéster II desidratado, 35 g de poliéster III desidratado, 28,35 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado, 25 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 2,00%. O pré-polímero foi dissolvido em 405 g de acetona e resfriado a 50 °C. 5 g de N- (2aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 3 g de isoforonodiamina e 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,72 g de Ν-β(aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 238 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 180 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,5.
EXEMPLO 5 [0069] 150 g de poliéster I desidratado, 120 g de poliéster II desidratado, 28,35 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 2,19%. O pré-polímero foi dissolvido em 424 g de acetona e resfriado a 50 °C. 5 g de N- (2aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 3 g de isoforonodiamina e 0,86 g de
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21/30 hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa dissolvida, e 0,6 g de Ν-β- (aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o prépolímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 558 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 30% em peso e um tamanho médio de partícula de 64 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 6,8.
EXEMPLO 6 [0070] 210 g de poliéster I desidratado, 43 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 4,98%, depois foram adicionados 15,2 g de butanona oxima a 50 °C até o NCO ser baixado para 2,20%. O pré-polímero foi dissolvido em 450 g de acetona e resfriado a 50 °C. 5 g de N- (2-aminoetil) -2aminoetanossulfonato de sódio, 3 g de isoforonodiamina e 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,58 g de Ν-β(aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 253 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 180 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,8.
EXEMPLO 7 [0071 ] 210 g de poliéster I desidratado, 20 g de isocianato 1,11,1 g de isocianato
I, 2 g de poliéter I desidratado, 24 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado
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22/30 com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 1,95%. O pré-polímero foi dissolvido em 405 g de acetona e resfriado a 50 °C. 4,8 g de N- (2-aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 3,26 g de isoforonodiamina e 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina foram dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,5 g de Ν-β- (aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 241 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 176 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 8.
EXEMPLO 8 [0072] 210 g de poliéster desidratado I, 35 g de isocianato I, 5,8 g de ácido dimetilolpropiônico, 2 g de poliéter I desidratado, 24 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com entrada de n nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 2,09%. O pré-polímero foi dissolvido em 419 g de acetona e resfriado a 50 °C, e então 4,4 g de trietilamina foram adicionados por 5 minutos de neutralização. 2 g de isoforonodiamina e 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 6 g de N(aminoetil) -aminopropiltrimetoxissilano dissolvidos em 50 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 300 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 40% em peso e um tamanho médio de partícula de 195 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,5.
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EXEMPLO 9 [0073] 210 g de poliéster I desidratado, 32 g de isocianato I, 4 g de 1,4butanodiol, 2 g de poliéter I desidratado, 24 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 1,92%. O pré-polímero foi dissolvido em 413 g de acetona e resfriado a 50 °C. 4,63 g de N- (2-aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 2,4 g de isoforonodiamina, 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 1,5 g de Ν-β- (aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 50 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 300 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 40% em peso e um tamanho médio de partícula de 195 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,5.
EXEMPLO 10 [0074] 190 g de poliéster I desidratado, 12 g de poliéster V desidratado, 20 g de isocianato 1,11 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado, 23 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °Caté o NCO atingir 2,15%. O pré-polímero foi dissolvido em 400 g de acetona e resfriado a 50 °C. 4,63 g de N- (2-aminoetil)-2aminoetanossulfonato de sódio, 3,26 g de isoforonodiamina, 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,5 g de Ν-β(aminoetil)-Y-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 238 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de
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24/30 sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 165 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,0. EXEMPLO 11 [0075] 190 g de poliéster I desidratado, 20 g de poliéster V desidratado, 20 g de isocianato 1,13 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado, 23 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 2,05%. O pré-polímero foi dissolvido em 400 g de acetona e resfriado a 50 °C. 4,63 g de N- (2-aminoetil) -2aminoetanossulfonato de sódio, 3,26 g de isoforonodiamina, 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,5 g de Ν-β(aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 238 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 178 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 6,8.
EXEMPLO 12 [0076] 80 g de poliéster I desidratado, 120 g de poliéster II desidratado, 30 g de poliéster III desidratado, 28,35 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado, 25 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 1,92%. O pré-polímero foi dissolvido em 395 g de acetona e resfriado a 50 °C. 5 g de N- (2aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 3 g de isoforonodiamina, 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,72 g de Ν-β(aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram preparados respectivamente adicionados à solução de acetona em que o prépolímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A
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25/30 mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 238 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 185 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,2.
EXEMPLO 13 [0077] 80 g de poliéster I desidratado, 150 g de poliéster II desidratado, 15 g de poliéster III desidratado, 28,35 g de isocianato I, 2 g de poliéter I desidratado, 25 g de acetona, 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 2,03%. O pré-polímero foi dissolvido em 415 g de acetona e resfriado a 50 °C. 5 g de N- (2aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 3 g de isoforonodiamina, 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução aquosa, e 0,72 g de Ν-β(aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxissilano dissolvido em 5 g de solução de acetona foram respectivamente adicionados à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 238 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 178 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,0.
EXEMPLO COMPARATIVO 14 [0078] 210 g de poliéster desidratado I, 28,35 g de isocianato I, 24 g de acetona, g de poliéter I desidratado e 0,04 g de neodecanoato de bismuto foram adicionados a um frasco de fundo redondo de quatro gargalos de 1 I equipado com uma entrada de nitrogênio e uma saída de nitrogênio. A mistura foi agitada a 80 a 90 °C até o NCO atingir 1,72%. O pré-polímero foi dissolvido em 405 g de acetona e resfriado a 50 °C. 5,1 g de N- (2-aminoetil) -2-aminoetanossulfonato de sódio, 3,51 g de isoforonodiamina, 0,86 g de hidroxietiletilenodiamina dissolvidos em 35 g de solução
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26/30 aquosa, a solução foi adicionada à solução de acetona em que o pré-polímero foi dissolvido, e a solução foi vigorosamente agitada ao mesmo tempo. A mistura foi agitada durante 20 minutos e depois dispersa adicionando-se 300 g de água. Adicionou-se 4 g de emulsionante Tween 20 após separação da acetona por destilação. Foi obtida uma dispersão aquosa de poliuretano-poliureia livre de solvente, que tem um teor de sólidos de 50% em peso e um tamanho médio de partícula de 180 nm, conforme determinado por medições relacionadas a laser na fase dispersa e um pH de 7,5.
PREPARAÇÃO DE ADESIVOS [0079] 100 g de dispersão em água e 0,05 g de BYK024 (BYK) foram misturados, agitados a 500 rpm durante 5 minutos, depois foram adicionados 0,2 g de Tego245 (Tego), agitados durante mais 5 minutos, depois foram adicionados 0,15 g de Vesmody U604 (Wanhua Chemical) depois agitou-se a 600 rpm durante 10 minutos. PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS [0080] Amostras foram preparadas com uso dos seguintes materiais compósitos:
Materiais compósitos Substrato 1 Substrato 2
A Borracha Borracha
B Tela Tela
C PVC PVC
D Borracha Borracha
(1) Em primeiro lugar, o substrato 1 (borracha) e o substrato 2 (borracha) foram tratados com um agente de tratamento (solução de tricloroisocianurato de acetona, 2% em peso) e depois secos ao ar para utilização posterior. O adesivo foi primeiramente aplicado a uma tira de substrato com 2,5 cm de largura e 15 cm de comprimento com uso de uma escova, secou-se em um forno a 65 °C por 5 minutos e depois retirou-se e pressionou 30 kg/cm2 por 10 segundos preparar material compósito A.
(2) O material compósito B e o material compósito C foram preparados da mesma maneira que na etapa (1).
(3) Após o adesivo ser colocado a 75 °C durante 72 horas, o material compósito D foi preparado do mesmo modo que na etapa (1).
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TESTE DA RESISTÊNCIA AO DESCOLAMENTO DOS MATERIAIS COMPÓSITOS [0081] A resistência ao descolamento foi medida com uso de uma máquina de tração GOTECH em uma razão de descolamento de 200 mm/minuto.
[0082] Resistência inicial: resistência ao descolamento testada diretamente na máquina de tração após a prensagem.
[0083] Resistência tardia: as amostras foram colocadas à temperatura ambiente por 24 horas e, em seguida, testadas a resistência ao descolamento.
[0084] Os resultados de teste são mostrados na Tabela 1.
TABELA 1 RESISTÊNCIAS AO DESCOLAMENTO DOS ADESIVOS EM DIFERENTES SUBSTRATOS
Resistência inicial N/mm Resistência tardia N/mm
Materiais compósitos A B C D A B C D
Exemplo 1 5,8 4,0 4,6 5,8 11,9 7,3 8,2 11,5
Exemplo 2 5,3 3,6 4,3 5,3 11,6 7,0 8,0 11,6
Exemplo 3 5,6 3,9 4,8 5,6 11,7 7,6 8,1 11,6
Exemplo 4 5,7 4,1 4,5 5,3 12,0 7,5 8,0 12,5
Exemplo 5 5,2 3,5 4,4 5,0 11,4 7,2 7,9 11,5
Exemplo 6 6,0 4,2 4,5 6,1 12,1 7,5 8,0 12,3
Exemplo 7 5,7 3,9 4,5 5,9 12,1 7,1 8,4 12,5
Exemplo 8 5,1 3,2 4,0 5,0 11,5 7,1 8,0 11,5
Exemplo 9 6,0 4,1 4,3 6,0 12,2 7,0 8,2 12,2
Exemplo 10 6,2 4,3 4,2 6,0 12,6 6,5 7,4 12,5
Exemplo 11 5,6 4,8 4,5 5,3 12,8 7,0 8,0 12,5
Exemplo 12 4,8 4,5 4,0 4,5 10,9 6,2 6,9 10,2
Exemplo 13 5,2 4,9 4,8 5,1 11,5 6,9 8,1 11,2
Exemplo comparativo 14(1) 6,0 4,2 4,9 3,5 12,5 7,9 8,3 7,9
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Resistência inicial N/mm Resistência tardia N/mm
Materiais compósitos A B C D A B C D
Exemplo comparativo 14(2) 6,2 4,4 4,8 3,2 12,5 7,8 8,5 7,8
Observações:
(1) indica uma formulação de um componente sem adicionar um agente de cura (componente de siloxano);
(2) indica que quando o adesivo é formulado, Aquolin® 161 (Yantai Wanhua Chemical, com NCO de 18,5% em peso) que corresponde a 5% em peso da emulsão (a dispersão aquosa preparada no Exemplo 14) foi adicionalmente adicionado para preparar um sistema de dois componentes.
[0085] Na tabela acima, exemplo e exemplo comparativo significam que os adesivos foram preparados usando-se as dispersões aquosas preparadas nos exemplos correspondentes ou exemplos comparativos como matérias-primas.
[0086] Como pode ser visto na Tabela 1, em comparação com os adesivos de um/dois componentes com base nas dispersões que não contêm silóxis nas cadeias laterais (Exemplos comparativos 14 14 <2>), as resistências iniciais e as resistências tardias dos adesivos de um componente amo base nas dispersões que contêm silóxis nas cadeias laterais proporcionadas pela presente invenção diminuíram ligeiramente, com uma extensão muito pequena da diminuição, que cumprem os requisitos de desempenho e basicamente não afetaram o uso normal.
[0087] As resistências de ligação das dispersões que contêm segmentos de silóxi nas cadeias laterais não se alteraram significativamente depois de armazenadas a uma temperatura elevada durante 3 dias. Mas, nos exemplos comparativos, as dispersões sem segmentos de silóxi mostraram uma diminuição significativa na resistência de ligação. Isso indica que as dispersões que contêm segmentos de silóxi nas cadeias laterais têm excelente estabilidade de armazenamento.
TESTE DA RESISTÊNCIA AO CALOR DOS MATERIAIS COMPOSTOS [0088] Resistência inicial ao calor: um peso de 500 g foi pendurado na amostra preparada e a amostra foi colocada em um forno de 80 °C para medir o comprimento do estiramento em 30 minutos.
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29/30 [0089] Resistência tardia ao calor: a amostra preparada foi colocada à temperatura ambiente por 3 dias, em seguida, um peso de 1 kg foi pendurado na amostra, a amostra foi colocada em estufa de 70 °C para medir o comprimento de estiramento dentro de 24 horas.
[0090] Resistência ao calor e à umidade: a amostra preparada foi colocada à temperatura ambiente por 3 dias, em seguida, um peso de 500 g foi pendurado na amostra, a amostra foi colocada em estufa de 70 °C/95% de umidade para medir o comprimento de estiramento dentro de 24 horas.
[0091 ] Os resultados de teste são mostrados na Tabela 2.
TABELA 2 RESISTÊNCIAS AO CALOR DE ADESIVOS EM DIFERENTES
SUBSTRATOS
Resistência inicial ao calor/mm Resistência tardia ao calor/mm Resistência ao calor e à umidade/mm
Materiais compósitos A B C A B C A B C
Exemplo 1 2 2 1 0 0 0 30 60 42
Exemplo 2 4 6 3 1 2 1 56 75 49
Exemplo 3 6 8 5 3 5 4 78 102 62
Exemplo 4 1 2 1 1 0 0 35 52 48
Exemplo 5 5 5 6 2 1 0 62 71 53
Exemplo 6 1 2 2 0 0 0 32 53 41
Exemplo 7 1 1 2 0 1 0 36 56 39
Exemplo 8 5 7 5 2 3 1 62 71 55
Exemplo 9 1 1 1 1 0 1 36 52 51
Exemplo 10 1 2 1 0 1 1 45 71 48
Exemplo 11 1 1 2 1 0 0 49 35 59
Exemplo 12 1 2 7 1 0 0 45 38 42
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30/30
Resistência inicial ao calor/mm Resistência tardia ao calor/mm Resistência ao calor e à umidade/mm
Materiais compósitos A B C A B C A B C
Exemplo 13 1 4 5 1 0 0 53 42 55
Exemplo comparativo 14(1) 50 46 38 61 58 53 150 150 150
Exemplo comparativo 14(2) 20 18 15 0 0 0 20 25 12
Observações:
(1) indica uma formulação de um componente sem adicionar um agente de cura;
(2) indica que quando o adesivo é formulado, Aquolin® 161 (Yantai Wanhua Chemical, com NCO de 18,5% em peso) que corresponde a 5% em peso da emulsão foi adicionalmente adicionado para preparar um sistema de dois componentes.
[0092] Na tabela acima, exemplo e exemplo comparativo significam que os adesivos foram preparados usando-se as dispersões aquosas preparadas nos exemplos correspondentes ou exemplos comparativos como matérias-primas.
[0093] Como pode ser visto na Tabela 2, em comparação com o adesivo de um componente com base na dispersão que não contém silóxis nas cadeias laterais (Exemplos comparativos 14 (1)), a resistência inicial ao calor, a resistência tardia ao calor e a resistência ao calor e à umidade dos adesivos de um componente com base nas dispersões que contêm silóxis nas cadeias laterais proporcionadas pela presente invenção aumentaram significativamente, as resistências térmicas iniciais foram obviamente superiores ao desempenho do adesivo de dois componentes (exemplo comparativo 14 (2)), e as resistências tardias ao calor estavam próximas do desempenho do adesivo de dois componentes (exemplo comparativo 14 (2)). Isto é principalmente porque os silóxis nas cadeias laterais são hidrolisados e reticulados uns com os outros para aumentar uma densidade de reticulação da película de revestimento, que melhora de maneira marcante a resistência ao calor e a resistência ao calor e à umidade da película de revestimento.

Claims (11)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispersão aquosa de poliuretano ou de poliuretano-ureia caracterizada pelo fato de que a dispersão aquosa de poliuretano ou de poliuretano-ureia é um produto de reação obtido reagindo-se uma composição que compreende os seguintes componentes:
    a) pelo menos um componente siloxano que tem uma fórmula geral de
    R----Si----r3 , em que o grupo R contém pelo menos dois grupos reativos a NCO, enquanto pelo menos dois dos grupos Ri, R2 e R3 são metoxilas e/ou etoxilas;
    b) pelo menos um componente poliol que tem uma funcionalidade de 2 a 4;
    c) pelo menos um componente poli-isocianato; 0 componente poliisocianato é, de preferência, uma mistura de di-isocianato de hexametileno e diisocianato de isoforona com uma razão de peso de 1 a 50:1, mais preferencialmente 3 a 10:1, ou uma mistura de di-isocianato de hexametileno e di-isocianato de 4,4'diciclo-hexilmetano com uma razão de peso de 1 a 50:1, mais preferencialmente 3 a 10:1.
    d) pelo menos um componente de composto hidrofílico, 0 grupo hidrofílico do composto hidrofílico compreende um ou dois dentre um grupo iônico e um grupo potencialmente iônico, 0 composto hidrofílico contém 2 a 3 grupos reativos a NCO; 0 grupo iônico é, de preferência, carboxilato e/ou sulfonato; 0 grupo potencialmente iônico é, de preferência, grupo carboxila e/ou sulfônico; 0 grupo reativo a NCO é, de preferência, hidróxi e/ou amino;
    e) pelo menos um componente de composto hidrofílico não iônico monofuncional reativo a NCO; e
    f) opcionalmente, um composto que contém 1 a 3 aminos e/ou hidróxi na molécula; e
    g) opcionalmente, outros compostos reativos a isocianato.
  2. 2. Dispersão aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, com base no peso total da composição, o componente a) é usado em uma quantidade de 0,02 a 5% em peso, de preferência 0,2 a 2.5% em peso; o
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    2/4 componente b) é usado em uma quantidade de 30 a 94% em peso, de preferência 70 a 90% em peso; o componente c) é usado em uma quantidade de 5 a 40% em peso, de preferência 8 a 20% em peso; o componente d) é usado em uma quantidade de 0,2 a 10% em peso, de preferência 1 a 5% em peso; o componente e) é usado em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, de preferência 0,5 a 3% em peso; o componente f) é usado em uma quantidade de 0 a 10% em peso, de preferência 0,5 a 3% em peso; o componente g) é usado em uma quantidade de 0 a 15% em peso, de preferência 1 a 8% em peso.
  3. 3. Dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o grupo funcional reativo a NCO de componente a), o componente siloxano é selecionado a partir de um ou mais dentre hidróxi, aminos primários e aminos secundários; componente a) é, de preferência, um siloxano que tem pelo menos dois aminos primários e/ou aminos secundários; mais preferencialmente um ou mais de N^-(aminoetil)-Y-aminopropiltnmetóxi silano, Ν-β(aminoetil)-Y-aminopropiltrietóxi silano e N-^-aminoetil)-Y-aminopropilmetildimetóxi silano.
  4. 4. Dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o componente b) tem um peso molecular médio numérico de 20 a 15.000, de preferência 80 a 5.000; mais preferencialmente, o componente b) é um ou mais de um poliéster poliol, um policarbonato poliol, uma polilactona poliol que tem um peso molecular médio numérico de 500 a 5.000 e uma funcionalidade de 2 a 3 e um álcool molecular pequeno que tem um peso molecular médio numérico de 80 a 500 e uma funcionalidade de 2 a 4.
  5. 5. Dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o componente b) compreende uma mistura de um poliol cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 400 a 15.000 e pelo menos um poliol não cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 400 a 15.000; de preferência uma mistura de um diol cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 1.000 a 4.000 e um diol não cristalino que tem um peso molecular médio numérico de 1.000 a 4.000; mais preferencialmente, o diol não cristalino é um policarbonato diol preparado pela reação de um ou mais dentre 1,4butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol e neopentil glicol com dimetil carbonato
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    3/4 e/ou dietil carbonato; o diol cristalino é um poliéster glicol preparado pela reação de um ou mais dentre 1,4-butanodiol e 1,6-hexanodiol com ácido adípico.
  6. 6. Dispersão aquosa, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a razão de peso do diol cristalino para o diol não cristalino é 1 a 25:1, mais preferencialmente 5 a 10:1.
  7. 7. Dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o composto hidrofílico contém um grupo iônico ou um grupo potencialmente iônico no componente d) compreende um ou mais dentre ácido dimetilolpropiônico, ácido dimetilolbutanoico, ácido dimetilol acético, ácido di-hidroxissuccínico, ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetanossulfônico, ácido N(3-aminopropil)-2-aminoetanossulfônico, ácido N-(3-aminopropil)-3aminopropanossulfônico, ácido N-(2-aminoetil)-3-aminopropanossulfônico e sais de metais alcalinos, sais de metais alcalinos-terrosos e sais de amônio do mesmo; de preferência, componente d) compreende N-(2-aminoetil)-2-aminoetanossulfonato e/ou dimetilolpropionato.
  8. 8. Dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o componente e) tem um número de óxido de etileno de 4 a 200, de preferência 12 a 75 por molécula, de preferência, o componente e) é um éter polietóxi monofuncional que tem um peso molecular médio numérico de 200 a 8.000 e um número de óxido de etileno de 4 a 200, mais preferencialmente um metóxi polietileno glicol que tem um peso molecular médio numérico de 500 a 3.000 e um número de óxido de etileno de 12 a 75.
  9. 9. Dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o componente f) é um composto que contém 2 a 3 grupos funcionais reativos a NCO, em que pelo menos um dos grupos funcionais reativos a NCO é um amino primário ou um amino secundário; de preferência, o componente f) é uma mistura de isoforonodiamina e N-(2-hidroxietil) etilenodiamina com uma razão molar de 0,5 a 10:1, de preferência 1 a 5:1.
  10. 10. Método para preparar a dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: os componentes b), c), d), e) e, opcionalmente, g) reagem através de uma reação de uma etapa ou de múltiplas etapas para formar um pré-polímero
    Petição 870190060855, de 28/06/2019, pág. 86/87
    4/4 com um isocianato terminal, então, o pré-polímero reage com o componente a) e opcionalmente f) através de uma reação de um ou dois estágios, seguida por dispersão ou dissolução em água, em que um solvente que pode ser parcialmente ou completamente removido por destilação durante ou após a dispersão é opcionalmente usado.
  11. 11. Uso da dispersão aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, ou da dispersão aquosa preparada de acordo com o método da reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o uso se dá na preparação de agentes de revestimento, adesivos e selantes.
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