DE2505462A1 - Herstellung anionischer, durch waerme haertbarer harzemulsionen - Google Patents
Herstellung anionischer, durch waerme haertbarer harzemulsionenInfo
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Description
DR. KARL TH. HBGBL · DIPL.-ΪΝΟ. KLAUS DICKBL
PATENTANWÄLTE
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H 24-31 Dr.He/mk
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Chuo-ku, Tokyo, Japan
Herstellung anionischer, durch Wärme härtbarer Harzemulsionen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung in der Wärme härtbarer Emulsionen; im besonderen betrifft die
Erfindung ein Verfahren der Herstellung homogener, beständi ger,
selbst emulgierender anionischer Polyurethanemulsionen.
Als übliche Verfahren zur Herstellung von Polyurethanemul sionen sind ein Verfahren bekannt, daß darin besteht, eine
Polyurethanmasse in Gegenwart eines Emulgators in Wasser zu
emulgieren und zu suspendieren; weiterhin ein Verfahren zur Herstellung emulgatorfreier Polyurethanemulsionen durch Herstellen
einer Polyurethanmasse, die eine tertiäre Aminogruppe enthält, wobei eine ein aktives Wasserstoffatom aufweisendes,
eine tertiäre Aminogruppe enthaltende Verbindung benutzt wird, worauf die Aminogruppe in die quaternäre Verbindung übergeführt
wird, oder auch ein Vermischen der Polyurethanmasse mit einer
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wässerigen Lösung einer Säure, und dergleichen.
Es ist auch bekannt, daß man eine selbstemulgierende Polyurethanemulsion
dadurch erhalten kann, daß man eine Poly urethanmasse, die freie primäre und/oder sekundäre Hydro xylgruppen
und/oder Aminogruppen enthält, mit einem Salz oder einer 3- "bis 7-glied.rigen zyklischen Verbindung rea gieren
läßt, die eine Gruppe enthält, welche unter Ringöffnung zur Salzbildung befähigt ist.
Diese beiden Verfahren unter Verwendung eines Emulgators sind nachteilig, weil im allgemeinen eine große Menge des
Emulgators verwendet wird, so daß das entstehende Emulsionsprodukt teuer ist. Weitere Nachteile bestehen darin, daß der
Emulgator die Emulsion bei Verwendung zerstört oder einen schlechten Einfluß auf die Eigenschaften des beim Trocknen
erhaltenen Produktes ausübt. Infolgedessen ist das Verwendungsgebiet
der nach diesen Verfahren hergestellten Emul sionen ausserordentlich begrenzt.
Wenn bei den bisher bekannten Verfahren die in der Umwandlung der in eine Polyurethanmasse enthaltenen tertiären
Aminogruppen in ein Salz oder der Überführung dieser ter tiären Aminogruppe in die quaternäre Verbindung bestanden
oder bei den bekannten Verfahren, bei denen man die freien Hydraul- und/oder Aminogruppen in der Polyurethanmasse mit
einem Salz oder einer 3- "bis 7-gliedrigen zyklischen Verbindung
reagieren ließ, die eine Gruppe enthielt, welche unter Ringöffnung zur Salzbildung befähigt ist, das Molekularge wicht
des Polyurethans in solchem Maße erhöht wird, daß hieraus Erzeugnisse mit guten mechanischen Eigenschaften
erzielbar waren, wurde die Beständigkeit der Polyurethan-
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-emulsion vermindert,und die Emulsion wurde häufig heterogen.
Wenn im Gegensatz zu diesem bekannten Verfahren das Molekulargewicht des Polyurethans so weit vermindert wurde,
daß man eine ständige Emulsion erhielt, wurden die Reißfestigkeit und die Dehnung des entstehenden Polyurethanharzes
drastisch vermindert. Demnach'wurde bei diesen üblichen ;
Verfahren der unvermeidliche Nachteil beobachtet, daß die Beständigkeit der Emulsion und die mechanischen Eigenschaften
des entstehenden Polyurethanharzes im Gegensatz zu einander stehen. Mit anderen Worten: der eine !Faktor kann
nicht gesteigert werden, ohne gleichzeitig den anderen zu verringern und umgekehrt.
Die Anmelder haben früher bereits eine kationische Poly urethanemulsion
vom selbstvernetzenden Typ gefunden (Vergleiche japanische offengelegte Patentanmeldung Er.3314-1 /72).
Diese Emulsion vermeidet die in der bisherigen Technik auftretenden
Nachteile. Im allgemeinen werden Polymerlatices im Zustand der Beimischung anderer Latices, !Füllstoffe,
Modifizierungsmittel und anderer Beimengungen verwendet, um eine gute BestäMigkeit und Verträglichkeit bei den entstehenden
gemischten Latices zu erzielen. Dabei werden Polymerlatices
ausgewählt und vermischt, die in ihren ionischen Eigenschaften sich unterscheiden. . . -
Dementsprechend ist die Entwicklung von kationischen, anionischen,
amphoteren und nichtionischen Polyurethanemulsio nen,
die sowohl selbstemulgierend als auch selbstvernetzend sind, von großer technischer Bedeutung.
Als wirksames Verfahren, um einem Polyurethanharz selbst— vernetzende Eigenschaften zu verleihen, kann ein Verfahren
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erwähnt werden, daß als Kettenverlängerer für Urethanvorpolymerisate
ein Polyalkylenpolyamin (I) verx^endet, das als funktioneile Gruppen mindestens zwei primäre oder
sekundäre Aminogruppen sowie eine Gruppe der !Formel:
-CH2-GH(OH)-OH2X,
aufweist, in der X Chlor oder Brom bedeutet. Dieses Produkt ist durch Zusatz von Epihalohydrin zu Polyalkylenpolyamin
gewonnen. Die Verbindung (I) ändert sich jedoch im Verlaufe der Zeit in Abhängigkeit von ihrer Struktur, und die Reak tionsbedingüngen
müssen während der Umsetzung durch Zusatz von Epihalohydrin zum Polyalkylenpolyamin oder während der
Reaktion der Kettenverlängerung des Urethanvorpolymerisats
durch die Verbindung (I) genau geregelt werden. Wenn also Urethanvorpolymerisate mit speziellen Strukturkennzeichen
verwendet werden, ist es schwierig, eine Polyurethanemulsion in großer Menge mit guter Reproduzierbarkeit des Ergebnisses
zu erzielen. In manchen Fällen werden Nachteile, wie verminderte Beständigkeit der nach diesem Verfahren
gewonnenen Polyurethanemulsion, erhalten,oder die verminderte Beständigkeit zeigt, sich beim Vermischen des gebildeten
Latices aus einer solchen Polyurethanemulsion mit anderen
Polymerlatices.
Es wurde nun gefunden, daß eine beständige, anionische, selbstemulgierende, selbstvernetzende Emulsion, die ein
Polyurethanharz ausgezeichneter Reißfestigkeit, Dehnbarkeit
und anderen Eigenschaften aufweist, erhalten werden kann, indem man
1. A) ein Isocyanat-endgruppenenthaltendes Urethanvorpolymerisat,
das aus einer Polyhydraacylverbindung mit überschüssigen Polyisocyanat gewonnen ist,
mit
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B) einem Überschuß an einem Polyalkylenpolyamin
zur Reaktion bringt, wobei ein Polyurethan harnstoffpolyamin
gewonnen wird, daß man
2. das so gebildete Polyurethanharnstoffpolyamin
mit einem Epihalohydrin reagieren laßt; daß man
3. das entstehendes Reaktionsprodukt der Stufe (2)
mit einem zyklischen Dicarbonsäureanhydrid umsetzt und
4-. das aus der Reaktionsstufe (3) sich ergebende
Reaktionsprodukt mit einer wässrigen Losung einer basischen Substanz vermischt.
Das durch Trocknen der nach dem obigen erfindungsgemäßen
Verfahren erhaltenen Polyurethanemulsion gewonnene Polyurethanharz erfährt bei der Hitzebehandlung eine Wärmehärtung,
wobei sich Vernetzungen des Polyurethanharzes ergeben, die zu einer Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, wie
sie oben erwähnt sind, führen. Daher ist es bei der Polyurethanemulsion
gemäß der Erfindung unnötig, das Molekularge wicht
des Polymerisats in der Emulsion übermäßig zu erhöhen, um die physikalischen Eigenschaften zu verbessern^ und daher
läßt sich bei der Polyurethanemulsion gemäß der Erfindung
eine gute Emulsionsbeständigkeit gleichzeitig mit guten
physikalischen Eigenschaften erreichen.
Gemäß der Erfindung läßt sich also leicht eine beständige
Emulsion erzielen, die ein Polyurethanharz enthält, welches ausgezeichnete physikalische Eigenschaften besitzt.
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Das für die Herstellung der Verbindung gemäß der Erfindung verwendete Polyurethanharnstoffpolyamin wird erhalten durch
Reaktion von
A) einem Isocyanat-Endgruppen-tragenden Urethanvorpolymerisat,
das aus einer Polyhydroxylverbindung und einem Überschuß eines polyfunktionellen Isocyanate gewonnen
ist, mit
B) einem Polyalkylenpolyamin, vorzugsweise in einem ketonartigen
Lösungsmittel, wie Aceton oder Methyläthylketon.
Vas das polyfunktionelle Isocyanat anlangt, so können hierfür
aromatische, alizyklische und aliphatisch^ Diisocyanate verwendet werden, wie beispielsweise l,5-liaphthylendiisocyanat,
4,4' -Diphenylmethandiisocyanat, 4,41-Diphenyldimethylmethandiisocyanat,
Di- und Tetra-Alkyldiphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Dibenzylisocyanat, 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,4-Phe—
nylendiisocyanat, Tolylendiisocyanat, chlorierte Isocyanate,
Phosphor-haltige Isocyanate, Butan-1,4-Diisocyanat, Hexan-1,6-Diisocyanat,
Dicyclohexylmethandiisocyanat, Cyclohexan-1,4-Diisocyanat,
Xylylendiisocyanat und Lysindiisocyanat.
Zusätzlich hierzu können Triisocyanate wie i-Methylbenzol-2,4,6-Triisocyanat,
Biphenyl-2,4,4'-triisocyanat und Triphenylmethantriisocyanat
in Eombination mit den obenerwähnten Diisocyanaten verwendet werden.
Die zur Herstellung des TJrethanvorpolymerisats gemäß der
Erfindung verwendete Polyhydroxy !verbindung besitzt zweckmäßig
ein Molekulargewicht von 200 bis 10.000.-Es können
alle bekannten Polyhydroxy !verbindungen, die gewöhnlich für
die Herstellung von Polyurethane verwendet werden, hierzu
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Anwendung finden, wie Polyäther, Polyester, Polyesteramide,
Polyacetale, Polythioäther und Polybutadienglycole.
Von Polyäthern, die als PoIyhydroxylverbindung benutzt werden
können, seien beispielsweise Homopolymere, Mischpolymere
und Graftpolymere von Tetrahydrofuran, Ethylenoxid,
Butylenoxid und der-gleichen genannt. ■
Es ist auch möglich, homogene oder gemischte Polyäther zu verwenden, die durch Kondensation von Hexandiol, Methylhexandiol,
Heptandiol und Octandiol erhalten sind. Weiterhin
können Glycole wie Bisphenol A und Addukte, die durch Zusatz von Äthylenoxid, Propylenoxid oder dergleichen zu
Bisphenol A hergestellt sind, verwendet werden. Zusätzlich kann man auch Propoxylierte.und Ithoxylierte Glycole
anwenden.
Von Polythioäthern, die als Polyhydroxylverbindung verwendet
werden können, sind Kondensationsprodukte von Thioglycolen
allein oder gemeinsam mit anderen Glycolen vorzuziehen.
Von Polyacetalen können beispielsweise wasserunlösliche Polyacetale erwähnt werden, die aus Hexandiol und Formaldehyd
oder aus 4,4'-I)ihydroxyäthoxydiphenyldimethylmethan
und Formaldehyd hergestellt sind.
Als typische Beispiele von Polyester können Polyestergly-,
cole erwähnt werden, die durch Dehydratisierungskondensation
von gesättigten und ungesättigten Niedermolekular-Glycolen
mit zweibasischen Säuren erhalten worden sind, wie beispielsweise von Äthylenglycol, Propylenglycol,
1,3-Butandiol, 1,4—Butandiol, Neopentylglycol, Pentandiol,
Hexandiol, Octandiol, 2-Äthyl-1,3-Hexandiol, Λ,4-Butyndiol,
Bisphenol A, Diäthylenglycol, Triäthylenglycol und Dipropy-
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lenglycol, oder auch, von Polyesterglycolen, die durch eine
Polymerisation untrer Ringöffnung aus zyklischen Esterverbindungen gewonnen sind.
!Falls erforderlich, können Glycole, die gewöhnlich auf
diesem Gebiet angewendet werden, wie Ä'thylenglycol, Diäthylenglycol,
Triäthylenglycol, Butandiol, Propandiol,
1,6-Hexandiol, Neopentylglycol und N-Alkyldiäthanolamine,
die eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen enthalten, zusammen mit den obenerwähnten Polyhydroxylverbindun gen
angewendet werden.
Die Herstellung von mit Isocyanat-Endgruppen versehenen Urethanvorpolymerisaten, wie sie gemäß der Erfindung verwendet
werden, erfolgt in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels. Wenn ein aromatisches Polyisocyanat für die
Reaktion mit der Polyhydroxylverbindung benutzt wird, wendet man eine Reaktionstemperatur von "5O°bis 10O0C an;
wenn jedoch ein aliphatisehes oder alizyklisches Polyisocyanat Verwendung findet, stellt man eine Reaktiontempe ratur
von 70° bis 1300C ein.
Bei der Herstellung von Isocyanat-Endgruppen-aufweisenden Urethanvorpolymerisaten ist es vorzuziehen, die Menge des
ausgewesählten Polyisocyanate so zu bemessen, daß alle
Hydroxylgruppen vollständig mit den Isocyanatgruppen in
Reaktion treten.
Insbesondere ist es vorzuziehen, daß das Verhältnis der Gesamtzahl der Mole der Isocyanatgruppen zur Gesamtzahl
der Mole der reaktionsfähigen Wasserstoffatome (-OH-Gruppen) innerhalb der Größenordnung von 1,1 : 1,0 bis 5,0 : 1,0
liegt.
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Was das gemäß der Erfindung anzuwendende Polyalkylenpolyamin anlangt, so seien beispielsweise Polyalkylenpolyamine
wie Polyäthylenpolyamin, Polypropylenpolyamin und Polybu tylenpolyamin
erwähnt.
Im einzelnen gehören zu den gemäß der Erfindung zu verwendenden
Polyalkylenpolyaminen solche, in denen das Stick stoffatom
über (CHp) -Gruppen gebunden ist, in der h eine ganze Zahl größer als 1 bedeutet, wobei gewöhnlich 2 bis
etwa 4 solcher Gruppen im Molekül anwesend sind.
In solchen Polyalkylenpoly aminen können die Stickstoffatome
an das benachbarte Kohlenstoffatom der (GHp) -Gruppen ge bunden
sein·, aber zwei Stück Stickstoffatome sollen nicht an dem gleichen Kohlenstoffatom sitzen.
Die Polyalkylenpolyamine haben die Formel:
H-If
In dieser hat η die obenangegebene Bedeutung, ζ ist eine
ganze Zahl von 2 bis 4 und R1, das gleich oder verschieden
sein kann, ist Wasserstoff, ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Spezielle Beispiele für Polyalkylenpolyamine sind Diäthylentriamin,
Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Dipropylentriamin,
Mischungen dieser Verbindungen und verschiedene gereinigte Polyaminmaterialien. Weiterhin können auch
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Hydroxylalkyl-substituierte Polyamine gemäß der Erfindung verwendet werden.
ITm.: die Dichte, der hydrophilen Gruppen in der gemäß der
Erfindung erhaltenen Polyurethanemulsion zu ändern oder die Eigenschaften des Polyurethanharzes zu verbessern, ist
es in einigen Fällen vorzuziehen, den Abstand zwischen den Aminogruppen in Polyurethanharnstoff-Polyaminmolekül zu
ändern oder zu vergrößern. Das kann dadurch erreicht werden, daß man einen Teil des verwendeten Polyalkylenpolyamins
durch Äthylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin, Piperazinphenylendiamin, ein Alkylsubstitutionsprodukt
eines solchen Diamins, bei dkem die Alkylgruppe 1 bis 22
Kohlenstoffatome enthält, ein Alkylenoxidaddukt eines solchen
Diamins, ein Acrylnitriladdukt eines solchen Diamins,
ein Acrylesteraddukt eines solchen Diamins oder dergleichen ersetzt.
Um dies Ziel zu erreichen, ist es im allgemeinen vorzu ziehen, daß bis 50 Mol-% des Polyalkylenpolyamins durch
das Diamin ersetzt werden.
Es ist vorzuziehen, die Reaktion zwischen dem Isoeyanat-Endgruppen-tragenden
Urethanvorpolymerisat und dem Polyalkylenpolyamin bei einer Re akt ions temperatur von -20° bis
+700C under atmosphärem Druck in einem ketonartigen
Lösungsmittel durchzuführen.
Als ketonartige Lösungsmittel seien erwähnt Aceton, Methyläthylketon,
Diäthylketon, Dipropylketon, Methylisobutylketon
und dergleichen. Die Verwendung von Aceton und Methyläthylketon ist speziell bevorzugt.
...11
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Man kann auch, eine Lösungsmittelmischung eines solchen
ketonartigen Lösungsmittels mit Benzol, Tetrahydrofuran, Dioxan, Äthylacetat, Dimethylformamid oder einem Lösungsmittel
vom Typ eines chlorierten Kohlenwasserstoff s verwenden.
Die Reaktionszeit wird in Abhängigkeit von der Reaktions-.
temperatur und der Reaktionsfähigkeit der Polyisocyanat verbindung
bestimmt, und unter verschiedenen Reaktionsbedingungen wird eine kürzere oder längere Reaktionsdauer
eingeregelt. Die Beendigung der Reaktion wird durch die
Tatsache Gestimmt, daß keine durch eine Isocyanatgruppe
—1 verursachte Absorption hei einer Wellenlänge von 2250 em
im Infrarot absorptions spektrum der Reaktionsmischung mehr
festgestellt werden kann. Im allgemeinen ist die Reaktion
in o,5 "bis 2 Stunden vollständig.
Bei der Reaktion zwischen dem Urethanvorpolymerisat und
dem Polyalkylenpolyamin ist es entscheidend, daß die Gesamtzahl der primären und sekundären Aminogruppen im "Überschuß gegenüber der Gesamtzahl der im Urethanvorpolymerisat
vorhandenen Isocyanatgruppen liegen soll . In dem Maße,
in dem die gesamte Molzahl der Aminogruppen dicht an die
gesamte Molzahl der Isocyanatgruppen herankommt, wird ein
Polyurethanharnstoffpolyamin von hohem Molekulargewicht
gebildet, und es entsteht ein geliertes Produkt oder ein
Erzeugnis, das ein starkes Bestreben zum Gelatinieren zeigt, Wenn das Verhältnis der gesamten Molzahl der Aminogruppen
zu den Isocyanatgruppen zu hoch ist, ist das Molekulargewicht
des Polyurethanharnstoffpolyamins so gering, daß ein
Harz mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften nicht hergestellt werden kann, wenn eine Polyurethanemulsion
..12
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unter Verwendung eines so nieder-molekularen Polyurethan-Harnstoffpolyamins
als Zwischenprodukt gebildet worden ist.
Im Hinblick auf die vorgehenden Ausführungen ist es vorzuziehen,
daß das Verhältnis der Gesamtzahl (B) der Mole der primären und sekundären Aminogruppen in dem Polyalkylenpolyamin
zur Gesamtzahl (A) der Mole der Isocyanatgruppen in dem Isocyanat-Endgruppen-tragenden Urethanvorpolymerisat
innerhalb der Größenordnung von 1 < B/ A ^ 5? besonders
1 < B / A ^5 3 ist. Weiterhin ist es vorzuziehen, daß
das Molekulargewicht des Polyurethanharnstoffpolyamins innerhalb der Größenordnung νοηϊ." 5·000 bis 100.000 liegt.
Um dem.Urethanharz in einer anionischen Polyurethanemulsion
Selbstvernetzungseigenschaften zu erteilen, welche unter Verwendung des so gebildeten Polyurethanharnstoffpolyamins
als Zwischenprodukt gewonnen ist, läßt man das Polyurethanharnstoffpolyamin mit einem Epihalohydrin in einer Menge
von 0,2 bis 1,0 Mol des Epihalohydrin auf 1 Mol der primären oder sekundären Aminogruppen des Polyurethanharnstoffpolyamins
reagieren. Vorzugsweise verwendet man Epichlor hydrin oder Epibromhydrin als Epihalohydrin. Die Bedingungen
für diese Reaktion schwanken je nach der Art des angewendeten
Polyurethanharnstoffpolyamins; aber im allgemeinen wird
die Reaktion bei einer Temperatur von 20° bis 700C innerhalb
von 0,5 bis 5 Stunden durchgeführt. Die Vernetzungsdichte läßt sich durch Änderung des Mischverhältnisses des
Epihalohydrins abstufen.
Das so hergestellte Produkt wird nach folgendem Verfahren · in eine Polyurethanemulsion umgewandelt.
Man läßt hierbei das Produkt mit einem zyklischen Dicarbonsäureanhydrid
bei 5° bis 700G etwa 0,5 bis etwa 2 Stunden
reagieren. ...13
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Das Anhydrid wird im allgemeinen in einer Molzahl angewendet, die der Zahl der Mole der primären und sekundären
Aminogruppen in dem betreffenden Produkt äquivalent ist. Das entstehende Reaktionsprodukt wird mit einer wässrigen
Lösung eines Grundsubstanz vermischt, wobei eine anionische
Polyurethanemulsion gebildet wird.
Das für die Reaktion verwendete organische Lösungsmittel läßt sich von der so hergestellten ainionischen Polyurethanemulsion, vorzugsweise unter vermindertem Druck, abdestillieren.
Selbst wenn das organische Lösungsmittel abdestilliert wird, vermindert sich die Beständigkeit der
Emulsion überhaupt nicht.
Typische Beispiele für zyklische Dicarbonsäureanhydride, die gemäß der Erfindung verwendet werden, sind Maleinsäureanhydrid,
Bernsteinsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Dihydrophthalsäureanhydrid, Tetrahydrphthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid.
Als wässerige Lösung einer zur Bildung der Emulsion verwendeten basischen Substanz können wässrige Lösungen von Alkalihydroxyd-,
Carbonaten und Bicarbonaten wie Natriumhy droxyd, Kaliumhydroxyd, Lithiumhydroxyd, Natriumcarbonat,
Natriumbicarbonat und Kaliumcarbonat, ferner Ammoniak und
niedere Amine verwendet werden, die durch die Formeln: REEL·, RoWH oder R7IS bezeichnet werden können, in denen
R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4- Kohlenstoffatomen oder eine
Hydroxyäthyl - oder Hydroxyprop^JL-Gruppe darstellt. Die
basische Substanz wird in einer Menge zugesetzt, die ausreicht , um den pH-Wert der Emulsion auf- einen Wert von
etwa 6 bis etwa 9 zu bringen.
...14·
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Die so hergestellte, selbstemulgierenae und selbstvernetzende
Emulsion enthält im allgemeinen 5 his 50 Gew.-% des
Polyurethanharzes. Sie kann auf lasermaterial, nichtge wehte Tuche, Papier, Leder, Kautschuk, Holz, Metall, Beton,
Gips, Glas, Glasfasern und Kunststoffe durch Tauchverfahren oder durch Überziehen oder Übersprühen mit anschließendem
Trocknen aufgebracht werden, wobei ein verbesserter Griff, ein verbessertes Bindevermögen und ein verbessertes Überziehen
der so behandelten Materialien festzustellen ist. Weiterhin kann die Emulsion gemäß der Erfindung zur Her stellung
von Baumaterialien sowie als Klebmittel und dergleichen verwendet werden.
Die nach dem Verfahren der Erfindung erhaltene Polyurethanemulsion
ist eine sogenannte selbstemulgierende Emulsion, die keinen Emulgator enthält. Um o'edoch die Emulsionsbe ständigkeit
des Produktes zu verbessern, ist es auch möglich, bekannte Emulgatoren zuzusetzen, vorausgesetzt,daß
die Eigenschaften des Polyurethanharzes hierbei nicht drastisch verändert werden.
Die Erfindung soll nun im einzelnen und unter Bezugnahme
auf die folgenden erläuternden Beispiele beschrieben werden, die doch in keiner Weise den Gegenstand der Erfindung
begrenzen. In diesen Beispielen sind alle Bezugnahmen auf "Teile" oder "Prozente", Gewichtsteile oder Gewichtsprozente,
soweit nichts anderes angegeben ist.
90 Teile Benzol und 34,8 Teile einer Mischung von 80 Teilen 2,4-Tolylendiisocyanat und 20 Teilen 2,6-Tolylendiisocyanat
werden zu 202 Teilen eines dehydratisierten PoIy-
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H 243-1 -15-
tetramethylenätherglycols mit einem Hydroxylwert von 55 »3
zugesetzt. Die Mischung wird unter Rühren eine Stundelang auf 80°C erhitzt und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Dabei erhält man eine Lösung eines Ur ethanvor polymer is at, das einen rückständigen Isocyanatgehalt von 2,5 % aufweist.
Getrennt hiervon wird eine Yierhalsf lasche mit 250 Teilen
Methyläthylketon und 3»83 Teilen Diäthylentriamin beschickt.
Die Mischung wird gerührt, während man die Temperatur durch äussere Eiskühlung unter 100C hält. In diesem Zustande werden
100 Teile der oben erwähnten VorpolymerisatlÖsung all mählich
tropfenweise innerhalb einer Zeitdauer von 2 Stun den der Mischung zugesetzt. Dabei erhält man eine Lösung
eines Polyurethanharnstoffpolyamine.
Hierauf werden 4,80 Teile Epichlorhydrin, die in 30 Teilen :
Methyläthylketon gelöst sind, der Polyurethanharnstoffpolyaminlösung
zugesetzt. Die Reaktion wird bei 50°£C eine Stundelang unter Rühren durchgeführt. Inschließend werden
5,10 Teile Maleinsäureanhydrid, die in 50 Teilen Methyläthylketon gelöst sind, der Reaktionsmasse unter heftigem
Rühren bei einer 100O nicht übersteigenden Temperatur zugesetzt. Dann wird die Temperatur der Reaktionsmischung
allmählich auf 60°C innerhalb einer Zeitdauer von einer Stunde erhöht, um die Reaktion zu vervollständigen. Hierauf
werden 2,1 Teile Natriumhydroxid, die in 200 Teilen Wasser gelöst sind, der Reaktionsmischung zugesetzt, und
die Mischung wird vermengt, bis sie homogen ist. Das Benzol und das Methyläthylketon werden aus der Mischung
bei 600C unter vermindertem Druck abdestilliert. Hierauf
wird Wasser zugesetzt, um die Konzentration der entstehenden Emulsion auf den gewünschten Wert einzustellen.
...16
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Auf diese Weise wird eine beständige Emulsion geringer Viskosität mit einem Harzgehalt von 25 % erhalten.
Wenn die so hergestellte Emulsion an der Luft getrocknet wird, erhält man einen durchsichtigen,'kautschukartigen
Film, und wenn dieser Film bei 12O0C 20 Minutenlang heiss
behandelt wird, werden seine physikalischen Eigenschaften verbessert, wie sich aus der folgenden Tabelle ergibt:
Luft-getrocknetes Wärmebehandeltes Produkt Produkt
Reißfestigkeit in Kg/cm2 72 24-8
100%iger Modul in Kg/cm2 17,0 20,5
300%iger Modul in Kg/cm2 21,2 29,3
Dehnung (4) 850 710
Das wärmebehandelte Produkt wird bei Berührung mit Dimethylformamid
angequollen, aber es löst sich hierin nicht, während das luftgetrocknete Produkt sich in Dimethylformamid
vollständig auflöst.
Die nach Beispiel 1 erhaltene Polyurethanharnstoffpolyaminlösung läßt man unmittelbar mit Maleinsäureanhydrid in
gleicher.Weise,wie in Beispiel 1 beschrieben, reagieren,
ohne sie jedoch mit Epichlorhydrin umzusetzen. Nach Beendigung
der Reaktion wird eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid der Reaktionsmischung zugesetzt, und die organischen
Lösungsmittel werden abdestilliert, wobei eine Emulsion gewonnen wird.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wird ein kautschukartiger
...17
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FiIm aus der so hergestellten Emulsion, die einen Harzgehart
von 25 % aufweist, gewonnen. Der Film besitzt die
unten angegebenen Eigenschaften:
unten angegebenen Eigenschaften:
Luftgetrocknetes Wärmebehandeltes Produkt Produkt
Reißfestigkeit in Kg/cm2 71 ' 204
100%iger Modul in £g/cm2 16,5 19,5'
100%iger Modul in £g/cm2 16,5 19,5'
300%iger Modul in Kg/cm2 20,0 26,2
Dehnung (%) 860 727
Beide, sowohl das luftgetrocknete wie das wärmebehandelte
Produkt, lösten sich in Dimethylformamid.
Wenn man die Ergebnisse von Beispiel 1, also dem Verfahren
gemäß der Erfindung, mit den Ergebnissen des Vergleichs beispiels 1 in Parallele setzt, £äßt sich leicht verste hen,
daß ein nach dem Verfahren der Erfindung hergestellter Emulsionsfilm vergleichsweise ausgezeichnete, mecha nische
und chemische Eigenschaften aufweist.
Ein Urethanvorpolymerisat, das ein Gehalt an Isocyanafcendgruppen
von 8,56 % aufweist, wird durch Umsetzen von
310,8 Teilen dehydratisiertem Polyoxypropylenglycol mit
4,03 Teilen Trimethylolpropan und 146,8 Teilen einer
Mischung von 80 Teilen 2,4-Tolylendiisocyanat mit 20 Teilen 2,6-Tolylendiisocyanat bei 80°0 innerhalb von 3 Stunden hergestellt.
310,8 Teilen dehydratisiertem Polyoxypropylenglycol mit
4,03 Teilen Trimethylolpropan und 146,8 Teilen einer
Mischung von 80 Teilen 2,4-Tolylendiisocyanat mit 20 Teilen 2,6-Tolylendiisocyanat bei 80°0 innerhalb von 3 Stunden hergestellt.
.18
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H 2431 -18-
Getrennt hiervon wird ein Reaktionsgefäß mit 47,2 Teilen
Diäthylentriamin und 956 Teilen Methyläthylketon beschickt.
Dann werden 382,4 Teile des oben erwähnten Urethanvorpolymerisat^
das mit 95>6 Teilen Methyläthylketon verdünnt ist,
tropfenweise bei 5 bis 7 C innerhalb einer Zeitdauer von
einer Stunde zugesetzt. Die Reaktion wird dann bei 5O0C
30 Minutenlang fortgeführt. Eine kleine Menge der entstehenden Lösung wurde als Probe entnommen und einer Analyse
des Infrarotabsorptionsspektrums/unterworfen. In dem Absorptionsspektrum
ließ sich keine Absorptionsbande der Isocyanatgruppe bei einer Wellenlänge von 2250 cm ermitteln.
7,7 Teile Epichlorhydrin, die in 30 Teilen Methyläthylketon
gelöst waren, wurden zu 270 Teilen der so gebildeten PoIyurethanharnstoffpolyaminlösung
zugesetzt. Die Reaktion wurde eine Stundelang bei 500C durchgeführt. Dann wurden
10,4 Teile Maleinsäureanhydrid der Reaktionsmischung zugesetzt; die ]
30 Minuten.
30 Minuten.
setzt; die Reaktion erfolgte bei 50°C innerhalb von
Anschließend wurde eine Lösung von 4,24 Teilen Natriumhydroxid, die in 350 Teilen Wasser gelöst waren, der Reaktionsmischung zugesetzt. Das Methyläthylketon wurde unter vermindertem
Druck abdestilliert. Man erhielt eine homogene und beständige Emulsion geringer Viskosität mit einem Harzge-^·
halt von 10 Prozent.
Die mechanischen Eigenschaften des aus dieser Emulsion in dergleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellten Films
sind.im folgenden angegeben:
...19
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H 2431 -19-
Luftgetrocknetes Produkt - |
78 | Wärme"beliande It e s Produkt |
2 | 52 | Ί42 |
2 | 70 | "55 -'■ |
2 | 350 | 83 |
370 |
Reißfestigkeit in Kg/cm'
100%iger Modul in Kg/cm
300%iger Modul in Kg/cm'
Dehnung (%)
100%iger Modul in Kg/cm
300%iger Modul in Kg/cm'
Dehnung (%)
10,4 Teile Maleinsäureanhydrid wurden zu 270 Teilen einer
Polyurethanharnstoffpolyaminlösung zugesetzt, die - wie in Beispiel 2 angegeben - hergestellt war. Die Reaktion wurde
bei 500G 30 Minutenlang durchgeführt.
Anschließend wurde,in der gleichen Weise wie in Beispiel 2
angegeben, eine Lösung 4,24 Teilen Natriumhydroxid in 350 Teilen Wasser der Reaktionsmischung zugesetzt. Das Methyläthylketon
wurde unter vermindertem Druck abdestilliert. Man
erhielt so eine Emulsion mit einem Harzgehalt von 10%.
Die mechanischen Eigenschaften des aus dieser Emulsion in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellten Films
sind im folgenden angegeben:
Luftgetrocknetes Wärmebehandeltes Produkt Produkt
Reißfestigkeit in Kg/cm2 74 98 ■
100%iger Modul in Kg/cm2 50 54 \
300%iger Modul in Kg/cm2 68 81
Dehnung (%) 330 320
' ...20
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25Ü5A62
H 2431 -20-
Wenn man die Ergebnisse des Beispiels 2 nach dem Verfahren
der Erfindung mit den Ergebnissen des Vergleichsbeispiels 1 in Parallele setzt, läßt sich leicht verstehen, daß ein
nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellter Polyurethanemulsionsfilm vergleichsweise ausgezeichnete Eigenschaften
aufweist.
Eine Lösung eines Urethanvorpolymerisats, das ein Isocyanatendgruppengehalt
von 4,32 Prozent- aufweist, wird durch Umsetzen von 984 Teilen eines Hydroxyl-endgruppenbesitzenden
Polyesterglycols mit einem Hydroxylwert von 114,0, das durch
Behydratationskondensation von 1,4-Butandiol und Adipinsäure
gebildet ist, mit 376 (Teilen Xylylendiisocyanat in
583 Teilen Benzol bei 800C innerhalb von 4 Stunden gewonnen.
Getrennt hiervon werden 15,6 Teile Diäthylentriamin, die in
500 Teilen Methyläthylketon gelöst sind, in ein Reaktionsgefäß eingefüllt. Dann werden 250 Teile der oben genannten
Urethanvorpolymerisatlösung tropfenweise zu der im Reaktionsgefäß vorhandenen Lösung bei etwa 28°C innerhalb einer Zeitdauer
von etwa 30 Minuten zugesetzt. Die Reaktion wurde bei
50°C 40 Minutenlang durchgeführt.
Im Anschluß hieran werden 14,0 Teile Epichlorhydrin der Reaktionsmischung zugesetzt. Diese Reaktion wird bei 6O0O
während einer Stunde durchgeführt. Dann werden 29 >4 Teile
Phthalsäureanhydrid der Reaktionsmischung zugesetzt, die Reaktion verläuft bei 500C innerhalb von 30 Minuten. An schließend
wird. eine Lösung von 8 Teilen Natriumhydroxid in 940 Teilen Wasser der Reaktionsmischung zugesetzt und
hiermit vermengt. Die organischen Lösungsmittel werden
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H 2431 -21-
unter vermindertem Druck abdestilliert; die Konzentration
der zurückbleibenden Lösung wird durch Wasserzusatz eingestellt, um eine Emulsion mit einem Harzgenalt von 20 Prozent zu gewinnen.
Ein in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aus der Emulsion hergestellter wärmebehandelter Film hatte die im
folgenden angegebenen physikalischen Eigenschaften:
100 %iger Modul : 28 Kg/cm2
300 %iger Modul : 81 Kg/cm2
Reißfestigkeit : 249 Kg/cm2
Dehnung ' : 600 °/o
Das Verfahren des Beispiels 3 wurde in gleicher Weise wiederholt
mit dem Unterschied, daß 23,8 Teile Epibromhydrin
anstatt des Epichlorhydrins verwendet wurden. Auch hierbei
wurde eine homogene und beständige Emulsion mit einem Harzgehalt von 20 Prozent gewonnen.
Die mechanischen Eigenschaften des aus dieser Emulsion in
gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellten, wärmebe handelten Films sind in dem Folgenden angegeben:
100 %iger Modul : 29 Kg/cm2
300 %iger Modul : 84 Kg/cm2
Reißfestigkeit : 240 Kg/cm
Dehnung : 590 %
...22
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H 2431 -22-
Ein Reaktionsgefäß mit rundem Boden, das mit Rührer und Thermometer ausgestattet ist, wurde mit 2011 Teilen eines
Hydro>ylendgruppen-enthaltenden Polyesterglycols mit einem
Hydroxylwert von 55»8, das aus Adipinsäure und Äthylenglycol
durch Dehydratisierungskondensation gewonnen war, ferner 1150 Teilen Benzol und 672 Teilen Hexamethylendiisocyanat
beschickt. Die Reaktion wurde "bei 700C 5 Stundenlang durchgeführt.
Dabei erhielt man eine Lösung eines Urethanvorpolymerisats
mit einem Gehalt an Isocyanatendgruppen von 6,57 Prozent.
Ein anderer Behälter wurde mit 182 Teilen Diäthylentriamin und 3833 Teilen Methyläthylketon beschickt. Die Innentemperatur
der Lösung wurde auf 5° bis 7°G durch äussere Eiskühlung
gehalten. Dann wurden 1917 Teile der oben erwähnten Urethanvorpolymerisatlösung tropfenweise innerhalb einer
Zeitdauer von 2 Stunden der Mischung zugesetzt. wurde das Reaktionsgemisch auf 50 C 30 Minutenlang erwärmt.
Darauf wurden 213 Teile Epichlorhydrin der Reaktionsmischung
zugesetzt; diese Reaktion wurde bei 50°C eine Stundelang
durchgeführt. Im weiteren Verlauf wurde eine Lösung von 230 Teilen Bernsteinsäureanhydrid in 1000 Teilen Methyläthylketon
der Reaktionsmischung zugesetzt; und diese Reaktion wurde bei 500C 30 Minutenlang durchgeführt. Έach
Tollendung der Reaktion wurde eine Lösung von 92 Teilen
Natriumhydroxid in 6176 Teilen durch Ionenaustausch gereinigten Wassers der Reaktionsmischung zugefügt. Die erhaltene
Mischung wurde auf 500C erwärmt und gerührt. Dabei wurden
die verwendeten organischen Lösungsmittel unter vermindertem
...23
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Druck abdestilliert. Die Konzentration wurde durch. Wasserzusatz
so eingestellt, daß eine homogene Emulsion mit einem Harzgehalt von 25 Prozent gewonnen wurde. Die mechanischen
Eigenschaften des aus dieser Emulsion,in gleicher Weise wie
in Beispiel 1 angegeben, hergestellten wärmebehandelten Films waren folgende: ·
100 % Modul : 32 Kg/cm2
300 % Modul : 97 Kg/cm2
Reißfestigkeit : 234- Kg/cm2
Dehnung : 580 %
Eine Lösung eines Urethanvorpolymerisats mit einem Gehalt
an Isocyanatendgruppen von 0,96 % wurde durch Reaktion von 101,8 Teilen eines dehydratisieren Polytetramethylenätherglycols
mit einem Hydroxylwert von 110,2 mit 20,9 Teilen einer Mischung von 80 Teilen 2,4-Tolylendiisocyanat und
20 Teilen 2,6-Tolylendiisocyanat in 52,3 Teilen Benzol bei
80°C innerhalb von 4- Stunden hergestellt. Eine Lösung von
2,2 Teilen Diäthylentriamin in 280 Teilen Methylethylketon wurde in einen anderen Reaktionsbehälter gegeben. Hierzu
wurden 140 Teile der oben erwähnten Urethanyorpolymerisatlösung tropfenweise bei 10 bis 13 C innerhalb einer Zeitdauer von 20 Minuten zugesetzt. Die Reaktion wurde bei
500O innerhalb 30 Minuten vervollständigt.
Anschließend wurden 35O Teile Epichlorhydrin der Reaktionsmischung zugesetzt. Die Reaktion wurde bei 50 0 innerhalb
einer Stunde durchgeführt. Hierauf wurde eine Lösung von
3,1 Teil Maleinsäureanhydrid in 40 Teilen Methyläthylketon
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der Reaktionsmischung beigefügt, und die Reaktion wurde
weiterhin bei 5O0G 30 Minutenlang durchgeführt. Nach Vervollständigung
der Reaktion wurden 4-,O Teile einer 28%igen
wässrigen Ammoniaklösung und 420 Teile Wasser der Reaktionsmischung zugefügt und hiermit genügend vermischt. Das
Benzol und das Methyläthylketon wurden aus der entstehenden Reaktionsmischung unter vermindertem Druck abdestilliert.
Die Konzentration der zurückbleibenden Lösung wurde durch Zusatz von Wasser so eingestellt, daß eine homogene und
stabile Emulsion mit einem Harzgehalt von 20% erhalten
wurde. Die mechanischen Eigenschaften des, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellten, wärmebehandelten
IPiIms waren folgende:
100 % Modul . : 24 Kg/cm2
300 % Modul : 69 Kg/cm2
Reißfestigkeit : 208-Kg/cm2
Dehnung : 630 %
Eine Lösung eines Urethanvorpolymerisats, das eiEeoGehalt
an Isocyanatendgruppen von 2,37 Prozent aufwies, wurde durch Umsetzen von 198,2 Teilen eines dehydratisieren
Polytetramethylenätherglycols mit einem Hydroxylwert von 56,6 mit 50 Teilen Diphenylmethan-4,4'-Diisocyanat in
106 Teilen Methyläthylketon bei 700C innerhalb von 2,5
Stunden hergestellt.
Eine Lösung von 816 Teilen Triäthylentetramin in 355 Teilen
Methyläthylketon wurde in einen anderen Behälter gegeben, und während die Innentemperatur auf 8° bis 100C durch
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H 24-31 -25-
äussere Kühlung genalten wurde, ließ man 178 Teile der
oben erwähnten Urethanvorpolymerisatlösung tropfenweise
in die"mEeaktionsbehälter vorhandene Mischung innerhalb
einer Zeitdauer von 4-0 Minutenlang einfliessen. -Nach Beendigung
des tropfenweisen Zusatzes wurde die Eeaktion bei 50°C 30 Minutenlang vervollständigt.
Anschließend wurden 18,5 Teile Epibromhydrin der Eeaktionsmischung
zugesetzt, und die Eeaktion wurde bei 5O0O eine
Stundelang fortgeführt. Dann wurde eine Lösung von 13 j5
Teilen Bernsteinsäureanhydrid in 100 Teilen Methyläthylketon
der Beaktionsmischung zugesetzt, und die Eeaktion wurde weiterhin bei 500C 30 Minutenlang durchgeführt.
Nach Vervollständigung der Reaktion wurden 16,9 Teile
28%iges wässriges Ammoniak und" 500 Teile Wasser der Eeaktionsmischung
zugesetzt, und das Methyläthylketon wurde
unter vermindertem Druck abdestilliert, und die Konzentration wurde durch Zusatz vjn Wasser so eingestellt, daß eine
homogene Emulsion mit einem Harzgehalt von 25 Prozent erhalten wurde. Die mechanischen Eigenschaften des in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellten, wärmebehandelten Films waren folgende:
100 % Modul : 28 Kg/cm2
300 % Modul : 71 Kg/cm2
Beißfestigkeit : 236 Kg/cm2
Dehnung : 580 %
...26
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Claims (2)
1. A) ein Isocyanatendgruppen-tragendes Urethan vorpolymerisat,
das durch Umsetzen eines organischen Polyols mit einem Molekularge wicht
in der Größenordnung von 200 bis 10.000 mit einem Überschuß an einem orga nischen
Polyisocyanat hergestellt ist', mit
B) einem Überschluß eines Polyalkylenpolyamins
in flüssiger Phase in einem Ketonlösungs mittel bei einer Temperatur zwischen -20 C
und +700C reagieren läßt, welches mindestens
zwei primäre oder sekundäre Aminogruppen aufweist, wobei die gesamte Molzahl der
primären und sekundären Aminogruppen im Polyalkylenpolyamin größer ist, als die gesamte
Molzahl der Isocyanatgruppen in dem Isocyanatendgruppen-tragenden Urethanvorpo lymerisat,
wobei die Reaktion so lange durchgeführt wird, bis die Gegenwart von -NCO-Gruppen
nicht mehr festgestellt werden kann, wobei ein Polyurethanharnstoffpolyamin entsteht, dass man:
...27
509834/0865
H 24-31 -27- !
2. in flüssiger Phase dieses Reaktionsprodukt der Stufe 1 "bei einer Temperatur von +20 G
bis +700C 0,5 bis 5 Stundenlang mit einem
Epihalohydrin reagieren läßt, wobei die Menge
des Epihalohydrins in der Größenordnung von 0,2 bis 1,0 Mol auf 1 Mol der primären
und sekundären Aminogruppen des Polyure thanharnstoffpolyamins liegt, daß man:
3- in flüssiger Phase bei einer Temperatur von
50G bis 700O innerhalb von 0,5 Ms 2 Stundenlang
dieses Reaktionsprodukt der Stufe 2 mit einem zyklischen Dicarbonsäureanhydrid in
einer Menge reagieren läßt, die im wesentlichen den Aminogruppen des Polyurethanharn stoffpolyamins
äquimolekular ist; daß man:
4-. dem Reaktionsprodukt der Stufe 3 eine wässrige Lösung einer basischen Substanz zusetzt,
um den pH-Wert des Erzeugnisses der Stufe 3 in ein Gebiet von etwa 6 bis 9 zu bringen,
und daß man:
5- bus dem Produkt der Stufe 4- das organische
Lösungsmittel entfernt, wobei man eine wässrige anionische Polyurethanemulsion als
Endprodukt erhält.
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H 2431 -28-
-II- Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsteilnehmer
(B) bis zu 50 Prozent, als Molekularäquivalent gerechnet, aus
Diaminen oder Alkylenoxidaddukten oder Acrylnitriladdukten oder Acrylataddukten
von Diaminen "besteht.
-III- Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der
Gesamtmolzahl (b) der Aminogruppen, die
in dem aktive Wasserstoffatome enthaltenden Polyalkylenpolyamin vorhanden sind, zur
Gesamtmolzahl (a) der Isocyanatgruppen in
Urethanvorpolymerisat in der Größenordnung
von 1^J3 5*_5 lieS"fc·
a *
-IV- Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylenpolyamin
die Forme1:
E - Ή (CH0),, - Ή
R1
besitzt, in der η eine ganze Zahl größer als 1 ist, ζ eine ganze Zahl von 2 bis
und Rf Wasserstoff oder eine Alky!gruppe
oder eine Hydroxylalkylgruppe mit Jedesmal
Λ bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt.
...29
H 2431 -29-
-V- Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das zyklische
Dicarbonsäureanhydrid aus Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid,
Dihydrophthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid,
Trime Hit säur eanhy drid oder Itaconsäureanhydrid besteht.
- VI - Verfahren nach Anspruch I, dadurch
gekennzeichnet, daß die basische Substanz aus Alkalihydroxiden,-Carbonaten oder
-Bicarbonaten, Ammoniak oder wasserlöslichen Aminen der Formeln: BHiLj, RgNH oder R^N
besteht, wobei E eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxy—
äthyl- oder Hydroxypropylgruppe darstellt.
- VII- Wässrige anionische Polyurethanemulsion,
die nach dem Verfahren des Anspruchs I hergestellt ist.
-VIII- Polyurethanformprodukt,hergestellt aus
einer Emulsion nach Anspruch VII durch Erhitzen des Formprodukts unter Erzielung
von Quervernetzungen.
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Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2631521A1 (de) * | 1976-07-14 | 1978-01-19 | Agfa Gevaert Ag | Lichtempfindliches photographisches material mit einer beizmittelschicht |
US5693741A (en) | 1988-03-15 | 1997-12-02 | The Boeing Company | Liquid molding compounds |
US5272771A (en) * | 1987-04-21 | 1993-12-28 | Smith & Nephew Plc | Gloves |
JP2677850B2 (ja) * | 1987-04-21 | 1997-11-17 | アンセル・パーリー・インコーポレーテッド | 手 袋 |
US5817744A (en) | 1988-03-14 | 1998-10-06 | The Boeing Company | Phenylethynyl capped imides |
US6191248B1 (en) | 1996-12-19 | 2001-02-20 | The Boeing Company | Coating |
US20030118761A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Elastomeric articles having improved chemical resistance |
US20030226191A1 (en) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Elastomeric gloves having improved gripping characteristics |
US7052642B2 (en) | 2003-06-11 | 2006-05-30 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Composition for forming an elastomeric article |
US20150069651A1 (en) * | 2011-07-20 | 2015-03-12 | Unitika Ltd. | Easy adhesion polyamide film and production method therefor |
BR102014011025A2 (pt) * | 2013-05-22 | 2015-11-24 | Rohm And Hass Company E Dow Global Technologies Llc | composto, e, composição |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2211917A1 (de) * | 1971-03-16 | 1972-09-28 | Kao Corp | Verfahren zur Herstellung flüssiger, in Wärme aushärtender Kunwtharzverbindungen |
DE2229972A1 (de) * | 1971-06-25 | 1973-01-11 | Kao Corp | Verfahren zur herstellung fluessiger harzmassen |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3294752A (en) * | 1962-03-29 | 1966-12-27 | Du Pont | Polyurethanes containing a quaternary nitrogen in the elastomer chain |
NL299775A (de) * | 1962-10-26 | |||
GB1053135A (de) * | 1963-03-13 | |||
DE1237306B (de) * | 1964-09-26 | 1967-03-23 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Polyurethankunststoffen |
GB1080590A (en) * | 1964-12-28 | 1967-08-23 | Bayer Ag | Polyurethanes |
US3372085A (en) * | 1965-04-14 | 1968-03-05 | Union Carbide Corp | Water-soluble polyalkylenepolyamine/urethane resins and application thereof in production of wet strength paper |
DE1570602A1 (de) * | 1965-09-03 | 1969-08-14 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von waessrigen Polyurethan-Dispersionen |
US3892696A (en) * | 1972-05-12 | 1975-07-01 | Grace W R & Co | Polyureas and preparation thereof |
-
1974
- 1974-02-15 JP JP1822274A patent/JPS538355B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-02-03 US US05/546,732 patent/US3991026A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-02-10 DE DE2505462A patent/DE2505462C2/de not_active Expired
- 1975-02-12 GB GB5942/75A patent/GB1495649A/en not_active Expired
- 1975-02-14 IT IT20280/75A patent/IT1031749B/it active
- 1975-02-14 CA CA220,208A patent/CA1036738A/en not_active Expired
- 1975-02-17 FR FR7504855A patent/FR2261292B1/fr not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2211917A1 (de) * | 1971-03-16 | 1972-09-28 | Kao Corp | Verfahren zur Herstellung flüssiger, in Wärme aushärtender Kunwtharzverbindungen |
DE2229972A1 (de) * | 1971-06-25 | 1973-01-11 | Kao Corp | Verfahren zur herstellung fluessiger harzmassen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1036738A (en) | 1978-08-15 |
JPS50112490A (de) | 1975-09-03 |
JPS538355B2 (de) | 1978-03-28 |
FR2261292A1 (de) | 1975-09-12 |
US3991026A (en) | 1976-11-09 |
FR2261292B1 (de) | 1980-05-23 |
DE2505462C2 (de) | 1983-06-01 |
IT1031749B (it) | 1979-05-10 |
GB1495649A (en) | 1977-12-21 |
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