CS273547B1

CS273547B1 - Aqueous polyester dispersions

Info

Publication number: CS273547B1
Application number: CS41089A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Hyrsl; Jaroslav Ing Kitzler
Original assignee: Jan Ing Hyrsl; Kitzler Jaroslav
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS41089A1

Description

Vodné polyesterové disperze (57) Polyesterové disperze na bázi produktů polykondenzace polyolů o počtu uhlíkových atomů 2 až 21 s dikarboxylovými kyselinami obsahují 30 až 60 hmot. dílů polyesterů s obsahem 0,8 až 2,4 % hmot. karboxylových skupin a 0,3 až 1,5 S_vhmot. hydroxylových skupin, kde alespoň 20 až 100 % hmot. polyesterů je přítomno ve formě solí s organickými dusíkatými bázemi typu alkylaminů s počtem uhlíků 1 až 12 a/nebo amoniaku, přičemž až 30 % hmot. polyesterové složky může být modifikováno polyalkylenoxidy o molekulové hmotnosti 106 až 6 000. Disperze.dále obsahuje 40 až 70 hmot. dílů vody a popřípadě až 50 hmot. dílů aditiv ze skupiny zahrnující koalescenty, regulátory pH, regulátory viskozity, odpěnovače, biocidy, tenzidy a ochranné koloidy.

273 547 <n> , (13) Bl (51) Int. Cl. ⁵

C 08 L 67/02

CS 273 547 Bl

Vynález ae týk·' vodných polyesterových disperzí na bází produktů polykondenzace polyolů o počtu uhlíkových atomů 2 až 21 s dikarboxylovýni kyselinami.·

V současné době jsou známé materiály, které jsou vyráběné a používané například pro výrobu lubrikačních činidel pro skleněná vlákna, penetračních nátěrů atd· Připravují se tzv. postdispergaění technikou, kdy se tavenina nebo roztok polyesterů disperguje účinným dispergačnim zařízením ve vodě za přítomnosti tenzidfi a dalších pomocných, látek a aditiv. Vodné polyesterové disperse, připravené tímto způsobem, však mají pouze omezenou skladovatelnoct, nedostatečně odolávají sníženým a především zvýšeným teplotám nad 40 °C. Vyžadují značný přídavek biocidních látek, schopných zamezit prudkému rozvoji baktérií a plísní. Tato malá odolnost mikroorganismům je způsobena poměrně značným 3 až 10% hmot. obsahem povrchově aktivních látek a dále ochrannými koloidy. Tyto nevýhody, včetně vysokých nároků aa diapergační zařízení a celý složitý postdispergaění proces, lze do značné míry, jak je známo, odstranit neutralizací polyesterů dusíkatými bázemi. Takto upravené polyestery jsou samoemulgovatolné a vodnou disperzi lze připravit na klasickém míchacím zařízení. Tímto způsobem získané disperze však při obvyklém postupu, složení a dávkování neutralizačních činidel vykazují špatnou snášenlivost s elektrolyty a při přípravě disperzních kompozic pro většinu aplikací snadno koagulují.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou vodné polyesterové disperze na bázi produktů polykondenzace polyolů o počtu uhlíkových atomů 2 až 21 s dikarboxylovýni kyselinami při zachování jejich užitných vlastností i při styku s elektrolyty. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vodné polyesterové disperze sestávají zo 30 až 60 hmot. dílů polyesterů o obsahem karboxylových skupin 0,3 až 2,4 % hmot. a hydroxylových skupin 0,3 až 1,5 % hmot., kde alespoň 20 až i00 % hmot. polyesterů je přítomno ve foncě solí s organickými dusíkatými bázemi typu aUcylaminů 3 počtem uhlíků 1 až 12 a/nebo avonírtku, přičemž až 30 % hmot. polyesterové složky může být modifikováno polyalkylenoxidy o molekulové hmotnosti. ÍOó až 6 000, 40 až 70 hmot. dílů vody o. popřípadě ož 50 hmot. dílů aditiv se skupiny obsahující koalsseenty, regulátory pH, regulátory viskozity, odpěnovače, biocidy, tenzidy a ochranná koloidy.

Polyesterové disperze, připravené podle předkládaného vynálezu mají ve srovnání se známýisi produkty lepší vlastnosti. Oproti jiným neutralizovaným polyesterovým disperzím mají optimalizovaná složení i strukturu tak, že je lze mísit s aditivy elektrolytická povahy nebo elektrolyty o relativně ''ycokých koncentracích, aniž dojde ke koagulaci. Tento fakt umožňuje přípravu stabilních komposic, určených přsdevšín pro lubrikace skleněných a jiných vláken i pro penetraění nátěry stavebnin. Složení polyesterové disperze současně zajišíuje zvýšenou odolnost proti, působení bakteriální a plísnové degradace, a to i bez přídavku tfocidů, Disperze jsou nejméně po dobu 1 roku stabilní, odolné proti přeředění. Odolávají taká opakovaně zvýšeným teplotám do 60 °C i sníženým teplotám do -10 °C bez ztráty užitných vlastností. Výborně odolávají mechanickému namáhání a velmi málo pění.

Základní složku popisovaných vodou ředitelných disperzí tvoří specifické typy hydrolýze odolných nasycených a/nebo nenasycených polyesterů, připravovaných polykondenzací polyolů s počtem uhlíků 2 až 21, například ethylenglykolu, propylenglykolu, diethylenglykelu, dipropylenglykolu, neopentylglykolu, oxyethylovaných nebo oxypropylenováných hydrogenovarých nebo nehydrogenovaných biefenolů, cyklických diolů jako 1,4-dimethanolcyklohexanu, dále trimetbylolpropanu nebo glycerinu a polykarboicylových kyselin nebo jejich snhydridů jako kyseliny iuaasrové, ortoftalové, iooftalové, tereftalové, hexahydroftalová, tetrahydroftalové, adipová, aebakové, jantarová, aaleinanhydridti nebo dimerní mastná kyseliny. Jako modifíkační složky je potom použito polyalkyienoxidů o molekulové hmotnosti 106 až 6 000 jako například polyethylenoxidu nebo polypropylenoxidu. Pro neutralizaci lze s výhodou použít alkylaminy jsko například triethylsrain, tributylamin, dibutylamin, dipropylaain, s výhodou potom triethanolamin, diethanolamin, ethanolamin.

Sozsáhy modifikací polyalkylenoxidy a neutralizace organieltýini bázemi je nutné zachovat a přesně dodržovat na úrovních uvedených v předmětu vynálezu, kdy se postupně snižují hmotnostní procenta polyesteru, přítomná ve formě solí s dusíkatými bázemi, a to od 100 do

OS 273 547 Bl % hmot. při Obsahu 0,8 # hmot. karboxylových. skupin, do 20 až 60 % hmot. při obsahu

2.4 % hmot. karboxylových skupin v závislosti na obsahu a typu zabudovaných polyalkylenoxidů, neutralizačních činidel a struktuře polyesterů. Při nedodržení podmínek ztratí disperse uvedené přednosti.

Pro dispergaci lze použít vodu destilovanou nebo demineralizovanou, popřípadě parní kondenzát. K připraveným disperzím se mohou přidat i další aditiva, zejména regulátory viskozity, například ethery celulózy, soli kopolymerů a homopolymerů kyseliny akrylové a methakrylové, polyvinylallcohol atd., regulátory pH (například výše uvedené dusíkaté báze), odpěňovače (silikony, vyšší acyklické monoalkoholy, kopolymery ethylenoxidu a pi*opylenoxidu atd.), rozlivová činidla (glykoly, glykolethery, glykoletherestery a podobná organická rozpouštědla), pro extrémní nasazení i biocidy (například anorganické i organické sloučeniny rtuti, cínu, mědi, zinku, olova, dále karbamáty, 1,2-benzoisothiazolin-3on, atd). Uvedené disperze se používají pro přípravu kompozic, určených především pro lubrikace skleněných a jiných vláken i pro penetrační nátěry stavebnin.

Příklady provedení

Pro přípravu disperzí byly v příkladech 1 až 6 použity následující typy polyesterů: Polyester A

Polyester připravený z kyseliny adipové, maleinanhydridu, neopentylglykolu a propylenglykolu v molárních poměrech 1 : 1 : 1 : 0,9 a modifikovaný 3 % hmot. polyethylenglykolu H_r = 3 000, s konečným obsahem 0,8 % hmot. karboxylových a 0,3 % hmot. hydroxylových skupin Veškeré množství (teorie) karboxylových skupin bylo neutralizováno triethanolaminem. Polyester B

Polyester připravený z kyseliny adipové, maleinanhydridu, neopentylglykolu a propylenglykiu v molárních poměrech 1 : 1 : 1 : 0,8 a modifikovaný 25 % hmot. polyethylenglykolu H = 3 000, s obsahem 0,8 % hmot. karboxylových a 0,3 % hmot. hydroxylových skupin. Veškeré množství (teorie) karboxylových skupin bylo neutralizováno triethanolaminem.

Polyester C

Polyester připravený z 2,2-bis((2-hydroxy)propoxyfenyl)propanu, kyseliny adipové a kyseliny isoftalové v molárním poměru 2 : 1 : 0,9 s obsahem 0,8 % hmot. karboxylových a 0,4 % hmot. hydroxylových skupin.

Polyester I>

Polyester připravený z propylenglykolu, diethylenglykolu, kyseliny isoftalové a jantarové v molárním poměru 0,8 : 1 : 1 : 1 a modifikovaný 10 % hmot. polyethylenglykolu 6 000 s obsa hem 1,3 % hmot. karboxylových a 0,6 % hmot. hydroxylových skupin. 80 % přítomných karboxylových skupin bylo neutralizováno diethanolaminem.

Polyester E

Polyester připravený z propylenglykolu, diethylenglykolu, kyseliny isoftalové a sebakové v molárním poměru 0,8 : 1 : 1 :1a modifikovaný 10 % hmot. polyethylenglykolu = 6 000 s obsahem 1,3 % hmot. karboxylových a 0,6 % hmot. hydroxylových skupin. Veškeré karboxylové skupiny byly neutralizovány diethanolaminem.

Polyester P

Polyester připravený z maleinanhydridu, kyseliny isoftalové, kyseliny adipové a 1,4-dimethanolcyklohexanu v molárním poměru 1 : 1 : 1 : 2,9 s obsahem karboxylových skupin 1,6 % hmot. a 0,5 % hmot. hydroxylových skupin.

Polyester G

Polyester připravený z dipropylenglykolu, maleinanhydridu, kyseliny sebakové a ítalanhydridu v molárním poměru 2,5 : 1 : 1 : Ta modifikovaný ze 40 % hmot. polyethylenglykolera o = 600 s obsahem karboxylových skupin 2,35 % hmot. a obsahem hydroxylových skupin

1.5 % hmot.

CS 273 547 Bl

Polyester Ιί

Polyester připravený z naleínanhydridu, kyseliny isoftálové, kyseliny adipové, propylenglyfcoiu a dípropylenglykolu v raolárním poměru 1:1:2:3:18 obsahem karboxylových skupin 2,35 % hmot. a hydrosylovýeh skupin 1,5 % hmot., přičemž všechny karboxylové skupiny byly neutralizovány diethanolaminem.

Příklad i 'vodou ředitelná polyesterová disperze, sestávající z 300 hmot. dílů polyesteru A a 700 hmot. dílů parního kondenzátu.

Příklad 2

Vodou ředitelná polyesterová disperze, dílů ektaeťnoxylovaného nonylfenolu, 1 dílů karbo:rymethylcGlulózy s. 579 hmot.

sestávající ze 400 hmot. dílů polyesteru A, 10 hmot. hmot. dílu 1,2-benzoisothíazolin-3onu a 10 hmot. dílů destilované vody.

Příklad 3

Vodou ředitelná polyesterová disperze, sestávající z 320 hmot, dílů polyesteru 3, 80 hmot. dílů polyesteru 0 a 600 hmot. dílů destilované vody.

Fříklad 4

Vodou ředitelné polyesterová disperze, připravená z 350 hmot. dílů polyesteru B, 10 hmot. dílů smonné soli sulfatovaného dekaethoxylovaného nonylfenolu, 1 hmot. dílu amonné soli bia(ti-ůbutylcín)oxidu a 639 hmot. dílů destilované vody.

Příklad 5

Vodou ředitelná polyesterová disperze, připravená z 300 hmot. dílů polyesteru E, 100 hmot. dílů polyesteru 3, 10 hmot. dílů kopolymerů ethylenoxidu a propylenoxidu, 5 hmot. dílů heptaethoxylovaného nonylfenolu a 585 hmot. dílů destilované vody.

Příklad 6

Vodou ředitelná polyesterová disperze, obsahující 300 hmot. dílů polyesteru C a 290 hmot. dílů polyesteru E, 10 hmot. dílů pcntachlorfenolu ti 400 hmot. dílů parního kondenzátu.

F Ř E D M 5 Τ V Y E Z L E Z ϋ

Claims

Vodná polyesterové disperze na bázi produktů polykondenzacs polyolů o počtu uhlíkových atomů 2 až 21 s dikaAorylovými kyselinami a popřípadě aditiv, vyznačující se tím, že sestávají se 30 až 60 hmot. dílů polyesterů s obsahem karboxylových skupin 0,8 až 2,4 % hmot. a hydroxylových skupin 0,3 až 1,5 % hmot., kde alespoň 20 až 100 % hmot. polyesterů je přítomno ve for;:·“ solí s orgsnickými dusíkatými bázemi, typu alkylaminů s počtem uhlíků 1 až 12 a/nebo amoniaku, přičemž až 30 % hmot. polyesterové složitý může být modifikováno poly&lkyisnoxidy o molekulo··-,? hmotností 106 až 6 000, 40 až 70 hmot. dílů vody a popřípadě až 50 hmot. dílů aditiv ze skupiny obsahující koalescenty, regulátory pH, regulátory viskozity, odpěňovače, 'oiocidy, tensídy a ochranné koloidy.