DE1645669A1 - Polyurethandispersionen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Polyurethandispersionen und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Sie Erfindung betrifft neue Polyurethandiapereionen oder
-lactioee und die Herstellung solcher Diapereionen oder
Latices. Insbesondere betrifft die Erfindung Polyurethanlactioea, die duroh KettenTerlängerung τοη Präpolymeren
hergestellt werden· Die Präpolymeren werden durch Uueet3umg
von organlachen Dilaooymnmten alt beatiamiten Polyalkylenätherpolyolen mit einer Punktionmlitat τοη aehr ale 2 erhalten.
Polyurethanlacticee oder -dispersionen alnd bekannt. Sie
werden im allgemeinen durch KettenTerlängerung des Reak-
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tionsprodukts aus einem organischen Iaocyanat und einer
organischen Verbindung mit 2 aktiven Wasserstoffatomen hergestellt. Zu dan organischen Verbindungen alt 2 aktiven
Y/aaaerstoffatomen, die bereits für diese Zwecke verwendet
werden, gehören Polyole, beispielsweise Polyalkylenätherglycole und Polyalkylen '.theralkylenthioäther-Gl^cole, Alkydh^r?e, Polyester und Polyesteramide, I* allgemeinen werden
fc aus diesen Verbindungen hergestellte Latlces oder Dispersionen entweder koaguliert und zu elastoaeren Produkten verformt, oder sie werden zur Herstellung von beschichteten ,
imprägnierten oder Verbundstoffen verwendet. Ein spezielles
Anwendungsgebiet für diese L.atices oder Dispersionen liegt
in der Herstellung von beschichteten Textillen wie Web-, Wirk- und Filssatoffen. Die Verwendung der bekannten Polyurethanlatieces oder -dispersionen wird jedoch durch verschiedene
Nachteile beeinträchtigt. Beispielsweise sind elastomere Produkte und beschichtete und imprägnierte Textilien» die mit
P den bekannten Latices oder Dispersionen erhalten werden» nicht
sehr lösungsmittelbeständig· Dadurch ist die Verwendung von bekannten Polyurethanlatices oder -dispersionen auf vielen
Anwendungsgebieten, bei denen Lösungaeittelbest'indigkeit
eine Rolle spielt, stark begrenet. Ferner tritt bei elastemeren Produkten und beschichteten oder imprägnierten T^-
tilien, die mit bekannten Polyurethanlatices hergestellt sind,
bei hohen und niedrigen Temperaturen und infolge Alterung eine
009831/1670
"beträchtliche Verschlechterung ihrer physikalischen Eigenschaften
ein. Dadurch wird ebenfalls die Verwendung von bekannten Polyurethanlaticee für viele Anwendungszwecke, bei denen Temperatureinflüsse berücksichtigt werden müssen, stark eingeschränkt«
Die bekannten Polyurethanlatices,sind daher für viele Zwecke,
zum Beispiel zur Herstellung von Dichtungen, Schläuchen und anderen Formkörpern und zur Herstellung von beschichteten
Stoffen, die unter veränderlichen Temperaturbedingungen gebrauchsfähig bleiben müssen, zum Beispiel elastische Schutahandschuhe
und andere Schutzkleidung,ungeeignet«
überrachenderweise wurde nun gefunden, daß man durch Kettenverlängerung
von Präpolymeren, die durch Umsetzung von organischen Diieoeyanaten und bestimmten Polyalkylenätherpolyolen
mit einer Funktionalität von mehr als 2, die im folgenden noch näher erläutert werden, hergestellt werden, zu Polyurethanlatices mit für Polyurethandispersionen ganz ungewöhnlichen
Eigenschaften gelangt. Aus den erfindungsgemäß erhältlichen Latices oder Dispersionen hergestellte elastomere Formkörper
sind außerordentlich lösungsmittelbeetändig und behalten ihre physikalischen Eigenschaften bei hohen und niederen Temperaturen
und beim Altern bei. Auch mit den erfindungdgemäDen Polyurethanlatices
beschichtete oder imprägnierte Textilien weisen eine hervorragende Lösungsmittelbeatändigkeit auf und geigen keine
merkliche Veränderung in ihren physikalischen Eigenschaften«
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wenn sie hohen und niederen Temperaturen auegesetzt werden.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethanlatices
verwendeten Polyalkylenätherpolyole sind vorzugsweise
solche Verbindungen, wie sie bei Umsetzung eines Alkylenoxyda
und einer Verbindung mit wenigstens 3 aktiven Wasserstoffatoraen erhalten werden. Ferner müseen die Polyole ein
Molekulargewicht von wenigstens 1500 aufweisen. Die zur Herstellung der erfindungsgemäB verwendeten Polyalkylenätherpolyole
verwendbaren Alkylenoxyde sind solche mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Propylenoxyd, Butylenoxyd,
Styroloxyd, Epichlorhydrin, Tetrahydrofuran und Cyclohexenoxyd,
Man kann auch Gemische solcher Verbindungen verwenden. Ferner können die oben genannten Oxyde, insbesondere Butylenoxyd,
in Kombination mit Äthylenoxyd angewandt werden. Die Menge an Xthylenoxyd in der Mischung kann beträchtlich
schwanken, je nachdem, was für ein höheres Alkylenoxyd in Verbindung
damit angewandt wird. Keinesfalls macht jedoch die Äthylenoxydmenge mehr als 50 Gewichts-#, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Alkylenoxydmisehung, aus*
Zu Verbindungen mit wenigstens 3 aktiven Wasserstoffatomen,
die zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyalkylenätherpolyole verwendet werden können, gehören beispielsweise
aliphatisehe Alkohole, insbeondere dreiwertige Aiko-
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hole» wie zum Beispiel Glycerin, Trittethylolpropan, aber auch
andere Alkohole, beispielsweise Pentaerythrit* Sorbit und Saccharose; organische Säuren» zum Beispiel Aconite, Trimellith- und Hemimellithsäurei anorganische Säuren, zum Beispiel die Phosphorsäuren, Amine, zum Beispiel Xthylendiamine,
Propylendiamin, Mäthylentriamin und Triisopropanolamins phenolische Verbindungen, zum Beispiel Pyrogallol, Dihydroxybenzoesäure. Hydroxyphthaisäuren und Inosit? Mercaptane, zum Beispiel
1,2,3-Propantrithiol und Amide, zum Beispiel BenzoTdi sulfonamide
lian kann auch Gemische dieser Verbindungen verwenden· Ee ist
nicht entscheidend, welche bestimmte Verbindung verwendet wird, da sie nur einen kleinen Teil des Gewichts des Polyols ausmacht. B8 kommt nur darauf an, daß die Verbindung wenigstens
3 aktive Wasserstoffatome aufweist«
Die Polyalkylenätherpolyole können nach Üblichen Verfahren
hergestellt werden, beispielsweise durch katalytische Polymerisation des Oxyd» und der Verbindung mit wenigstens 3 aktiven Wasserstoffatomen. Räufig verwendet man fife die·· Polymerisation einen alkalischen' Katalysator, zum Beispiel Kaliumhydroxydo
Die erfindungsgemäS verwendeten Polyalkylenätherpolyole müssen
ein Molekulargewicht von wenigstens 1500 aufweisen. Molekular» gewiohte von etwa 6000 bis 30 000 werden bevorzugt. Wie aus den
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nachstehenden Beispielen zu ersehen ist, sind Polyalkylenätherpolyole
mit einem Molekulargewicht von weniger als 1500 nicht zur Herstellung von latices mit den vorteilhaften Eigenschaften
wie sie aus Polyolen mit höherem Molekulargewicht erhalten werden, geeignet..
Wenn man die Zug- und Reißfestigkeit der aus den erfindunga-™
gemäßen Latices hergestellten Polymeren zu verbessern wünscht, kann man zusammen mit den Polyolen Diole bei der Herstellung
der Latices verwenden. FUr diesen Zwetk sind bekannte Diole,
insbesondere Polyalkylenätherdiole, geeignet.
Zu organischen Diisocyanate^ die bei der Herstellung der
erfindungsgemäß erhätliehen Polyurethandispersionen verwendet werden können, gehören beispielsweise aromatische, aliphatische
und cycloaliphatische Diisocyanate und Kombinationen davon* Beispiele dafür sind aromatische Diisocyanate, wie 2,4-Toluylendiisooyanat
und Mischungen davon mit 2,6 Toluylendiisocyanat (gewöhnlich im Verhältnis von etwa 80 t 20), 4»4'~Methyleiibla~
(phenylisooyanat) und m-Phenylendiieocyanat. Aliphatische Verbindungen, zum Beispiel Tetramethylendiisocyanat und Hexameth ^4-diisocyanat,
und alicyclische Verbindungen, zum Beispiel 1,4=·
Öyclohexylendiisocyanatqi und 4,4'-Methylenbis(cyclohexylisocyanat)
sind ebenfalls brauchbar„ Verbindungen, wie 2,4· Toluylendiieocyanat,
mit zwei Isocyanatgruppen verschiedener Reaktivität
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sind besonders zweckmäßig» Die Diisocyanate können noch andere Substituenten enthalten, gewöhnlich werden jedoch solche Verbindungen,
die außer den beiden Isocyanatgruppen frei von reaktiven Gruppen sind, bevorzugt. Bei den aromatischen Verbindungen können die Isocyanatgruppen an den gleichen Ring
oder an verschiedene Ringe gebunden sein. Weitere verwendbare Diisocyanate sind beispielsweise 3,3'-Dimethyl~4,4f-biphenylendiisocynate
3,3!-Dimethoxy-4v4l-biphenylendiisocyanat, 4,4'~
Biphenylendiisocyanat, 4-Chlor-i,3-phenylendiisocyanat„ 3»3'-Dichlor-4,4s~biphenylendiisocyanat
und 1,5-Naphthalindiisocyanat
und andere in verkappter, blockierter oder semiinaktiver
Form vorliegende Diisocyanate, beispielsweise die bie-Phenylcarbama-fe
eines Toluylendiisocyanats, von ρ,ρ'-Diphenylmethandiisocyanat,
p~Phenylendlisoeyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat
und 1,S-Tetrahydronaphthalindiisocyanat.
Wie bereits erwähnt wurde, sind die erfindungsgemäßen Laticea oder Dispersionen durch Kettenverlängerung von Präpolymeren,
die durch Umsetzung von organischen Diisocyanaten und den beschriebenen
Polyalkylenätherpolyolen hergestellt werden» erhältlich. Das Präpolymere wird gewöhnlich durch Erwärmen eines
Polyols und eines Diisocyanate unter Rühren auf eine Temperatur von etwa 60 bis 11O0C, vorzugsweise von etwa 70 bis 900C
hergestellt. Bei dieser Umsetzung 4cann man gegebenenfalls einen
Katalysator verwenden. Wenn man einen Katalysator anwendet, sind Temperaturen von etwa 0 bis 600C zweckmäßig.. Die Reak-
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tionateilnehmer, werden für eine zur Umsetzung sämtlicher
Hydroxylgruppen ausreichende Zeit erwärmt, worauf man das Präpolymere stehen läßt und den Gehalt an freiem NCO bestimmt.
Im allgemeinen beträgt die Gesamtreaktionezeit etwa 2 hie 4
Stunden. Wenn man einen Katalysator anwendet, reicht jedoch eine Zeit von etwa 15 Minuten bis etwa eine Stunde aus.
Die Umsetzung wird vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise in Gegenwart eines Lösungsmittee durchgeführt. Wenn das Präpolymere bei den Verarbeitungetemperaturen flüssig ist, kann die
Umsetzung in Abwesenheit eines Lösungsmittels erfolgen. Dies gilt besonders dann, wenn Polyole mit Molekdargewichten von
mehr als 6000 angewandt werden. Wenn die Umsetzung in einer offenen. Vorrichtung durchgeführt werden soll, sind als Lösungsmittel organische Lösungsmittel zweckmäßig, die über 900C sieden. Niedriger siedende Lösungsmittel können eelbstverständlieh verwendet werden, wenn die Umsetzung in eines abgeschlossenen Vorrichtung erfolgt, so daß ein Absieden des Lösungsmittels bei den Reaktionstemperaturen vermiß werden kann.
Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, kann es zu Beginn, während oder am Ende der Herstellung des Präpolymeren oder nach
Abkühlen des gebildeten Präpolymeren zugesetzt werden· Vorzugsweise sollen solche Lösungsmittel verwendet werden, in denen die
Reaktionsteilnehmer löslich sind. Beispielsweise kann man Ketone und Ester verwenden. In manchen Fällen sind die aliphatischen
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Kohlenwasserstofflösungsmittel, zum Beispiel die Heptane,
Octan· und Nonane oder Gemische solcher Kohlenwasserstoffe, wie sie aus natürlich vorkommenden Erdölen, zum Beispiel
Kerosin, oder aus synthetisch hergestellten Kohlenwasserstoffen erhalten werden, geeignet« Cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Methyloyclohexan, und aromatische
Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Toluol, kann man ebenfalls verwenden. Kohlenwasaerstofflösungsmittel wie zum Beispiel
Toluol und Benzol, werden bevorzugt» Die angewandte Lösungsmittelmenge kann in weiten Grenzen schwanken. 25 bis 400
Teile Lösungsmittel auf 100 Teile Folyol haben sich als geeignet erwiesen« Wenn große Mengen Lösungsmittel angewandt
werden, kann der Überschuh teilweise oder vollständig von
dem Polymeren vor dem Emulgieren in der Waaserlösung abgetrennt werden. Manchmal ist das Überschüssige Lösungsmittel
von Nutzen und kann dann während der Emulgierung zugegen eein.
Bei der Herstellung der Präpolymeren werden solche Mengen an organischem Diieocyanat und Polyalkylenätherpolyol angewandt, daß das Äquivalentverhältnie von NCO/OH zwischen 1,5 :1
und 3 »1 und vorzugsweise bei 2 : 1 liegt. Bei Verhältnissen
von Über 3 J 1 werden unverträgliche Harze gebildet, bei Verhältnissen von weniger als 1,5 : 1 kann eine Gelbildung des
Polymeren eintreten.
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- ι ο -
Dae erhaltene Präpolymere wird dann emulgiert, indem man
es unter intensivem Rühren mit einer wässrigen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels vereinigt. Die Emulgierung des
Präpolymeren kann erfolgen, indem man eine wässrige Lösung eines oberflächenaktiven Mittels zu dem Präpolymeren oder
das Präpolymere zu einer wässrigen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels gibt oder indem man den Präpolymerreaktionsteilnehmen!zu Beginn ein oberflächenaktives Mittel zusetzt
und dann naoh Herstellung dee Präpolymeren Wasser zugibt oder indem man einem wässrigen Medium, das das Präpolymere enthält,
ein oberflächenatives Mittel zusetzt.
Die Wassermenge, die zur Herstellung der Emulsion verwendet wird, ist nicht entscheidend. Bei Anwendung einer zu kleinen
fassermenge werden Emulsionen erhalten, die ftir eine leichte
Handhabung zu dick sind, während allzuverdünnte Disperionen wegen ihres übermäßigen Volumens die Handhabung unwirtschaftlich und unzweckmäßig machen.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke sind allgemein emulgierende .Mittel brauchbar, die Öl-in-Wasser-Emulsionen liefern. Geeignete Arten von emulgierenden Mitteln sind die Polyäthylenglycoläther von langkettigen Alkoholen, quaternäre Ammoniumsalze,
die tert«-Amin~ oder Alkylolaminsalze von langkettigen Alkylhydrogensulfaten, Alkyleulfonsäuren oder Alkylarylsulfonsäuren
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oder deren Salze sowie Älkalimetallaalsse von hochmolekularen
organischen Säuren mit hohem Molekulargewicht. Nichtionische Mittel, zum Beispiel Polyoxyäthylenpolyoxypropylenglycole
werden bevorzugt. Man kann dann den pH auf einen neutralen Wert, vorzugsweise nicht über 7, einstellen, um jegliche
Neigung zur Hydrolyse auf ein Minimum zu beschränken. Als Emulgiermittel kann man Salze organischer Säuren mit hohem
Molekulargewicht verwenden. Eine Methode, solche Salze einzuführen, besteht darin, die Säure, beispielsweise Kokosnußöl
mit der Präpolymermasse zu vermischen und dafür su Borgen, daß
in dem wässrigen Bad die erforderliche Alkalimenge vorhanden ist, so daß sich das Emulgiermittel in situ bildet. Zwar
findet vermutlich zwischen der Säure und den freien Isosyanatgruppen
in dem Präpolymeren eine gewisse Umsetzung statt, diese ist jedoch nicht von Bedeutung, wenn die Mischung ziemlich
rasch in das wässrige Bad gegeben wird. Gewöhnlich erweisen sich 0,5 bis 6 fo des Emulgiermittels, bezogen auf das
Gewicht des Präpolymeren, zur Erzeugung stabiler Emulsionen als ausreichend. Wenn eine Fettsäureseife als Emulgiermittel
verwendet wird, darf die Seife nicht durch saure Substanzen zerstört werden. Man muß daher mindestens einen so hohen
pH-Wert wie den einer wässrigen Lösung der Seife aufrechterhalten, wenn man stabile Latices oder Dispersionen erhalten
will. Bei den meisten Fettsäureseifen soll der pH^Wert wenigstens
9 betragen, und aus diesem Grund sind Seifen nicht be-
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vorzugt. Die kleine *enge Kohlendioxyd, die sich mit Wasser
duroh Kettenverlängerung an den Isocyanatgruppen bilden kann, ist eauer und verbraucht freies Alkali in der Dispersion,
so daß ein Überschuß an Alkall zum Ausgleich dafür erforderlich sein kann· Vorzugsweise wird bei der Umsetzung kein
Alkali zugegeben, da gewöhnlich etwas davon zurückbleibt und eine Verschlechterung des Polymeren bei erhöhten Temperaturen
P verursacht.
Sie Kettenverlängerung der Präpolymeren erfolgt durch Zugabe
eines Kettenverlängerungsmittels zu. dem emulgierten Präpolymer. Das Kettenverlängerungsmittel wird vorzugsweise in
Porm einer wässrigen Lösung oder Dispersion zugegeben. Ea kann jedoch auch als solches oder in Porm einer Lösung in einem
anderen !lösungsmittel zugegeben werden.
Die für die Herstellung der erfindungegemäßen Latices oder
Siepereionen verwendbaren Kettenverlängerungsmittel sind Verbindungen mit wenigstens 2 funktioneilen Gruppen, die aktiven Wasserstoff tragen, sum Beispiel Waeeer, Hydrazin, primäre und sekundäre Diamine, Aminoalkohole, Aminosäuren, Hydroxy β äuren, Glycole oder Mischungen daraus« Sine bevorzugte
Gruppe von Kettenverlängerungsmitteln besteht aus Wasser und primären und sekundären Diaminen, die mit dem Präpolymeren
leichter als Wasser reagieren, zum Beispiel Phenylendiamin,
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1,4=-Cyclohexan-bia~(i!ie"fchylamin)t Äthylendiamin, Diäthylentriamin, N-(2-Hydroxypropyl)äthylendiamin, N,N·~Di(2-hydroxypropyl) «»äthylendiamin, Piperazin, 2-Me thy !pipe raz in, und
Dodecahydro-Ί ,4,7,9b~tetraazaphenalen.
Die ^enge an Kettenverlängerungsmittel, die zurHerateilung
von erfindungsgemäß erhältlichen -^aticea öder Diapersionen
verwendet wird, beträgt vorzugsweise etwa 1,0 Äquivalente Kettenverlängerungamittel je Ieooyanatäquivalent. Man kann bis
zu etwa 1,3 Äquivalente anwenden. Häufig kann die Kettenverlängerungeatufe durch Rühren der Emulsion für eine gewiaae Zeit
nach ihrer Herstellung unterstützt werden. Daa wird gewöhnlich mit Hilfe eines üblichen Paddelrührers mit 30 bis 90 TJpm oder
anderer Üblicher Rührvorrichtungen, zum Beispiel einem Gowleas
LÖaer erreicht, der die Berührung der Emulsionströpfchen mit
dem Kettenverlängerer fördert.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Angaben Über !Teile beziehen sich auf das Gewicht,
wenn nichts anderes angegeben ist.
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Nach der im folgenden angegebenen allgemeinen Arbeltsweise
wurden verschiedene Polyurethanlatioes oder -dispersionen hergestellt. Die Einzelheiten dieser Herstellung sind in Tabelle I angegeben.
In einem mit Thermometer, Rührer und Wärmetauscher versehenen ReaktionsgefäB wird ein Polyalkylenätherpolyol vorgelegt.
Bann wird Toluol und ein organisches Dilsocyanat zugegeben, und die Beschickung wird etwa 3 Stunden bei 80 bis 900C gerührt.
Nach Abkühlen des Reaktionsprodukts (Präpolymeres) wird der
NOO-Gehalt bestimmt· Sann wird weiteres Toluol zur Unterstützung
der anschließenden Kettenverlängerung in das Reaktionsgefäß
w gegeben.
Die gekUhlte Präpolymerlusung wird mit einem in Wasser gelösten
oberflächenaktiven Mittel versetzt. Die wässrige Lösung des oberflächenaktiven Mittels wird vor Zugabe zu der Präpolymer-
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lösung gekühlt. Die Zugabe wird unter gutem Vermischen in einer
"Diapergier^-Miachvorrichtung vorgenommen. Die gebildete Emulsion leitet man durch eine Homogenisiervdrrichtung und setzt
ihr dann ein in kaltem Wasser gelöstes Xettenverlängerungsmittel zu, wodurch ein stabiler latex gebildet wird.
Sämtliche in Tabelle I aufgeführten Latices oder Dispersionen
wurden mit Hilfe eines Dihydroxypolyoxyäthylen-polyoxypropylena
mit einem Molekulargewicht von etwa 16 000, einem Polyoxyäthylengehalt
von etwa 80 Gewichts-^ und einem Ealekulargewicht
der Polyoiypropylengrundlage von etwa 3250 als oberflächenaktives Mittel hergestellt.
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(D
! YIi
β> IX ο Χ XI
XII
Propylenoxydaddukt von Trimethylolpropan Propylenoxydaddukt von Trimethylolpropan
Propylenoxydaddukt von Glycerin Propylenoxydaddukt von Glycerin Propylenoxydaddukt von Glycerin
Propylenoxydaddukt von Trimethylolpropan Propylenoxydaddukt von Pentaerythrit
Propylenoxydaddukt von Trimethylolpropan Propylenoxydaddukt von Trimethylolpropan
Propylenoxydaddukt von Trimethylolpropan Butylenoxydaddukt von Trimethylolpropan
Xthylenoxyd-butylenoxydaddukt von
Trimethylolpropan
747 2-Methylpiperazin
1575 Wasser
2900 2-Methylpiperazin
2953 2~Hydroxypropyläthylendiamiii
2900 Wasser
4176 2~Methylpiperazin
5580 2-Methylpiperazin
6120 2-Methylpiperazin
6120 1,4-Cyclohexan-bis(methylamin)
6120 Wasser
6100 2~MethyI*piperazin
14100 2-Methylpiperazin
(1) Beil der Herstellung sämtlicher laticea wurde Toluylendiisocyanat und ein NCO/OH-Vorhältnie von 2s1 angewandt.
■fr· cn
Sämtliche nach den vorstehenden Beispielen hergestellten .
Latioes wurden entweder durch Ausfrieren und Zugabe eines
Alkohls oder einfach durch Zugabe eines Alkohols koaguliert« In jedem Fall wurde das Koagulum zur Entfernung des
oberflächenaktiven Mittels dreimal mit Wasser gewaschen. Bas
gewaschene Koagulum wurde über Nach in einem Imftumwälzofen bei 600C getrocknet. Das getrocknete Koagulum wurde
dann in einer einseitig vertieften Form 10 Minuten bei 420 kg/ om (6000 psi) verpreßt. Die erhaltenen Produkte wurden dann
geprüft. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind aus den Tabellen II und III au ersehen.
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Modulus 100 io | Tabelle II | Toluol | Absorption Gew.-^a | Perchloräthylen | I' | ί5669 | |
_ | 59 | Methy1- pyrollidon |
9 | ί | |||
480 | 121 | 102 | 152 | ||||
Produkt von Beispiel |
525 | Physikalische Eigenschaften geformter Produkte | 190 | 555 | 275 | ||
T | ' 206 | 188 | 540 | 230 | |||
Il | 214 | Dehnung 4, | 229 | 506 | 504 | ||
III | 225 | 10 | 265 | 400 | 578 | ||
IV | 448 | 160 | 285 | 402 | , 407 | ||
7 | 119 | 250 | 417 | 420 | 592 | ||
. VI | 130 | 170 | 413. | 466 | 579 | ||
VII | 45 | >60 | 443 % | 445 | 661 | ||
VIII | 149 | 550 | 471 · | 918 | 638 | ||
TCX | 61 | 250, | 750 | 455 | 1311 | ||
X | 460 | 954 | |||||
XI | 440 | ||||||
XII | 550 | ||||||
610 | |||||||
950 | |||||||
100 ti Modulus. Temperatureinfluß
100 Jfc Modulus
500C
(a; Dehnung weniger als 100 Ί»
ProdukJ» von Beispiel |
I |
II | |
Q | III |
O «0 |
iV |
0» | V |
rin | |
<π | IX |
O | X |
KI | |
XII | |
250C | O0C |
(a) | (a) |
482 | 558 |
325 | 368 |
206 | 20? |
214 | 241 |
119 | 153 |
13ü | 168 |
45 | 59 |
149 | 193 |
61 | 53 |
-250C
Ca)
4404
739
451
362
229
258
739
451
362
229
258
375
58
,500C
(a)
(a)
1960
1871
1836
322
302
190
463
84
Produkte auf Grundlage von Polyälkylenätherpolyolen gemäß der
Erfindung und auf Grundlage von Polypropylenätkergiycolen wurden miteinander verglichen. Nach tier Arbeitsweise von Beispiel
wurden Latices hergestellt, wobei 2-Methylpiperazin als Kettenverlängerer,ein
NCO/OH-Verhältnia von 2 : 1 und Toluylendiisocyanat
angewandt wurden. Um eine vernünftige Vergleichsbasis zu erhalten, wurden Polyester mit identischem Äquivalentgewicht
verwendet. In Tabelle IV Bind die PrUfergebnisse angegeben.
009831/1670
Polyäther
Zugfestigkeit, kg/oa (pai.) Modulus, 100 1>
g 140 Stunden bei 1350C in m Ofen gealtert
CB 9
«<* Zugfestigkeit, kg/cm (pai.)
C Modulus, 100 tf
*4 Oberfläche, Klebrigkeit
Iiusungsmittelabaorption, Gew.-^
70 Stdn. bei 250C
Toluol
A - 1575 Molekulargewicht,
B - 1050 Molekulargewicht, C - 3030 Molekulargewicht, D - 2010 Molekulargewicht,
Tabelle IV | A | B | Beispiel | XIV | D |
Beispiel XIII |
158,3 (2261)
970 230 |
• 279,6 (3994)
359 980 |
C |
76C9 (1099)
168 1330 |
|
148,1 (2116)
1416 160 keine |
43,7 (624)
624 100 sehr klebrig |
53,8 (768)
325 250 |
4,1 (58)
50 sehr klebrig ' |
||
96
291 |
179
gelöst |
39,8 (569)
332 170 keine |
545
gelöst |
||
190
340 |
|||||
Addukt von Propylenoxyd und Trimethylolpropan
Addukt ύοά Propylenoxyd und Propylenglycol
Addukt Ton Propylenoxyä und Glycerin
Addukt von Propylenoxyd und Propylenglycol
Beispiel 1Γ
Nach der Arbeitsweise von Beispiel t mir den 2 Polyurethanlatioes hergestellt. Bei beiden Ansätsen wurde 2~Methylpiperazint
ein NCO/OH-Verhältnis von 2 s 1 und Soluylendiieocyanat angewandt. Im einen Pail wurde ein Polypropylenäthertrid mit einem
Molekulargewicht von 2900 und im anderen ein Polypropylenätherglycol mit einem Molekulargewicht von 1050 eingesetzt· Diese
Verbindungen wurden deshalb ausgewählt, weil daraus hergestellte Latioes praktisch die gleichen Werte für den 100 #
Modulus und die Toluolabsorption aufweisen. Dies ist deshalb
von Bedeutung, well diese Werte, besonders die Moduluswerte,
häufig ssur Kennseiohnung des Latex, der für einen bestimmten
Zweck verwendet werden soll, dienen. Wie aus den Ergebnissen der Tabelle V hervorgeht, hat nur das Polymere auf Grundlage
des TtSoXb seine Eigenschaften bei hohen Temperaturen und beim
Altern beibehalten, war nicht klebrig und in Hethylpyrollidon,
einem polaren Standardlösungsmittel, unlöslich. Aus diesen
Ergebnissen geht die Überlegenheit des Latex auf Grundlage des Triols klar hervor. *
009831/1670
Polyä-ther
Mol. Gew.
Modulus, 100 i»
Dehnung, 4>
Zugfestigkeit, kg/on2 (psl.)
Modulus, 100 ?C ο Dehnung, ^
es Oberfläche, Klebrigkeit
es
üöaungsmittelabaorption,
Stunden bei 25°C
"f Toluol ο
500C
250C
O0C
-250C
-500C
Triol
2900
53,8 (768) 325 250
39,8 (569) 332 170 keine
190 340
321 325 368 739 1960
Diol
1050
279,6 (3994) 359 980
43,7 (624) 624 100 sehr kebrig
179 gelöst
199
359
858 4217 7209
cn m σ)
co
Beispiel 16
In diesem Beispiel wird die Brauchbarkeit der erfindungsgeraäßen Latioee zur Beschichtung von Textilien erläutert. Es
wurde ein Latex wie in Beispiel 7 hergestellt. Mit den Latex wurde Nylon mit Hilfe eines üblichen Luftrakelbeschichtungs^
verfahrene beschichtet. Das polyurethaneschichtete Nylongewebe war glatt und nicht klebrig. Das beschichtete Nylon-φ gewebe behielt sowohl seine Ausrüstung als auch seine physikalischen Eigenschaften bei, wenn es hohen oder niedrigen Temperaturen ausgesetzt wurde.
Dieses Beispiel wurde auch mit Stoff aus Polyesterfaser aus PoIyäthylenterophthalat (Dacron) und Baumwolle anstelle von Nylon
durchgeführt. Dabei wurden praktisch die gleichen Ergebniese
erhalten.
Ein Latex wurde nach der Arbeitsweise von Beispiel 7 mit der einzigen Ausnahme» daß ein Polyol mit einer Funktionalität von
2 verwendet wurde, hergestellt« Ale Polyol wurde ein Polypropylen-/ätherglycol
' alt eine» Molekulargewicht von 3000 verwendet. Mit de« erhaltenen Latex wurde wie oben Nylon beschichtet. Das beschichtete
Nylongewebe hatte eine klebrige Beschaffenheit, und wenn es verschiedenen Temperaturen auagesetst wurde, wurden beträchtliche
Veränderungen In den physikalischen Eigenschaften dee beschichteten Gewebes beobachtet* d.h. bei hohen Temperaturen wurde
009831/1170
daa Gewebe sehr klebrig und schwierig zu handhaben und bei niederen Temperaturen wurde es ziemlich spröde«
Bei der Anwendung der beiden in diesem Beispiel beschriebenen
Latlcee zur Beschichtung von Baumwollhandschuhen ergab sich
ganz deutlich die Überlegenheit dee erfindungsgemäßen Latex.
Die erfindungsgemäSen Dispersionen oder Latioes eignen aich
für zahlreiche Anwendungsgebiete· Ton den sahiraiehon BrZeugnissen und Anwendungamögliohkeiten, für die diese Latices mit
Vorteil verwendet werden können, feien folgende als Beispiele genannt: Textilbesehichtungen für Regenbekleidung» Persennings
und Klein*inderhoaen, Gewebe- und Textilfadeniaprägnierungen
zur Verbesserung der Abrieb und Knitterfestigkeit, Papierbeschichtungen und -Imprägnierungen zur Verbesserung der
Dauerhaftigkeit, Fett- und ölbettänaigkeit, dee Glauses und
der Naß- und Reißfestigkeit* Bindealttel für niohtgewebt·
Textilient technisch« Klebstoffe; Herstellung von Ur*thanfoli«n
und «fasern, Lederbesehiohtungen und -iaprägnifrungen zur Verbesserung der Abriebfeatigkeit und der W&eserbeetandigkeit und
technische Beschiohtungen für Metall, Holz und Beton.
009131/1870
Claims (1)
- Verfahren ssur Heretellung von Polyurethandispers ionen durch Kettenverlängerung eines durch Umsetzung eines organischen Diisocyanate und eines Polyols gebildeten Präpolymeren, dadurch gekennzeichnet« daß man als Polyol zur Herstellung dos Präpolymeren ein Polyalkylenätherpolyol einer Funktionalität von mehr als 2 und einem Molekulargewicht von wenigstens 1500 verwendet.2· Verfahren nach Anspruch 1e dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyalkylenätherpolyol mit einem Molekulargewicht von 6000 bis 30 000 verwendet.Verfahren nach 'Anspruch 1 oder 2t dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyalkylenätherpolyol das Reaktion»produkt von Propylenoxyd oder einer Mischung von Xthylenoxyd und Butylenoxyd mit einem dreiwertigen Alkohol verwendet.4· Verfahren naoh Anspruoh 3« dadurch gekenmseiohnet, daS . man als dreiwertigen Alkohol Trimethylolpropan oder QIyoerin verwendet·009831/16705e Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» daß man als PolyaXkylenätherpolyol das Reaktionsprodukt von Propylenoxyd und Pentaerythrit verwendete431/1670OWQlNAL INSPECTED
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OHW | Rejection |