EP1999172A1 - Aqueous dispersions based on nitrocellulose-polyurethane particles - Google Patents

Aqueous dispersions based on nitrocellulose-polyurethane particles

Info

Publication number
EP1999172A1
EP1999172A1 EP07723038A EP07723038A EP1999172A1 EP 1999172 A1 EP1999172 A1 EP 1999172A1 EP 07723038 A EP07723038 A EP 07723038A EP 07723038 A EP07723038 A EP 07723038A EP 1999172 A1 EP1999172 A1 EP 1999172A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nitrocellulose
dispersion
compounds
aqueous dispersions
isocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07723038A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Trinks
Thorsten Rische
Thomas Feller
Steffen Hofacker
Harald Blum
Hans-Ulrich Meier-Westhues
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Intellectual Property GmbH
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Publication of EP1999172A1 publication Critical patent/EP1999172A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/73Polysaccharides
    • A61K8/731Cellulose; Quaternized cellulose derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/87Polyurethanes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q3/00Manicure or pedicure preparations
    • A61Q3/02Nail coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0828Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing sulfonate groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/2815Monohydroxy compounds
    • C08G18/283Compounds containing ether groups, e.g. oxyalkylated monohydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4854Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/721Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
    • C08G18/722Combination of two or more aliphatic and/or cycloaliphatic polyisocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/05Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from solid polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08Cellulose derivatives
    • C08L1/16Esters of inorganic acids
    • C08L1/18Cellulose nitrate, i.e. nitrocellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/08Cellulose derivatives
    • C09D101/16Esters of inorganic acids
    • C09D101/18Cellulose nitrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J101/00Adhesives based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09J101/08Cellulose derivatives
    • C09J101/16Esters of inorganic acids
    • C09J101/18Cellulose nitrate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/41Particular ingredients further characterized by their size
    • A61K2800/413Nanosized, i.e. having sizes below 100 nm
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/02Cellulose; Modified cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof
    • C08L2666/20Macromolecular compounds having nitrogen in the main chain according to C08L75/00 - C08L79/00; Derivatives thereof

Definitions

  • the invention relates to aqueous dispersions comprising nitrocellulose-polyurethane-polyurea particles, a process for their preparation and their use.
  • Nitrocellulose or cellulose nitrate or cellulose nitric acid ester is used in a wide variety of applications due to its versatile, conductive and end-use properties
  • solvent-borne nitrocellulose compositions e.g. disclosed as furniture coatings, printing inks or overprint varnishes. These paints are exclusively organic solvent-containing systems.
  • nail varnishes often have substantially a nitrocellulose base in the binder.
  • predominantly organic solvents such as e.g. Ethyl acetate or butyl acetate.
  • Emulsions produced to which complex emulsification steps are necessary.
  • they also have solvents or plasticizers.
  • the emulsions are then combined with other polymers to form an aqueous system.
  • mixtures of independently produced nitrocellulose arise on the one hand, with polymer dispersions on the other hand.
  • nitrocellulose emulsions and other aqueous systems are sequentially coated on a substrate, such as e.g. Leather are applied, which always results in several process steps.
  • Solvent-containing systems based on nitrocellulose and polyurethane are known from the prior art, for example JP-A 03 294 370, JP-A 03 247 624 or JP-A 58-83 001. These described nitrocellulose compositions are used as dispersing media for magnetic powders.
  • JP-A 63-14735 discloses aqueous resin emulsions based on water-dispersible, urethane-modified vinyl polymers and nitrocellulose.
  • the vinyl polymer has an ionic group and a polyurethane side chain which serves as a dispersing medium for the nitrocellulose.
  • the compositions described there are used as coating agents.
  • the resin emulsion is prepared by dissolving both the vinyl polymer and the nitrocellulose in an organic solvent, then adding water and dispersing the polymer using a neutralizing agent. The organic solvent can be removed before or after the dispersion.
  • a disadvantage of these systems is their lack of storage stability, when the amount of solvent is significantly reduced by distillation.
  • the object of the present invention was therefore to provide stable and sedimentation-free aqueous dispersions based on a polyurethane polymer and nitrocellulose, which have residual organic solvent amounts of less than or equal to 1% by weight with respect to the dispersion and, moreover, do not contain any additional external emulsifiers or external plasticizers capable of migrating ,
  • the coating compositions prepared from the dispersions of the invention should be sufficiently film-forming and (mechanically) stable during drying, so that coatings, coatings, sizes, paints, adhesives, binders, printing inks, cosmetics and personal care articles and the like for a variety of substrates formulated so can be.
  • dispersions which have both polyurethane polymer proportions and nitrocellulose fractions and an average particle size of 20 nm to 700 nm, meet the above requirements. It is possible with these polyurethane-nitrocellulose particles to produce stable, aqueous dispersions, without additionally adding plasticizers,
  • the invention therefore relates to aqueous dispersions containing polyurethane-nitrocellulose particles having a particle size of from 20 to 700 nm, preferably from 30 to 550 nm, especially preferably from 50 to 400 nm and very particularly preferably from 100 to 330 nm, which comprises a polyurethane fraction which, as constituent components, compounds selected from the group
  • the polyols having number-average molecular weights of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 600 to 3000 g / mol and having an OH functionality of from 1.5 to 6, preferably 1, 8 to 3, and more preferably from 1.9 to 2.1,
  • f) contains the isocyanate-reactive, nonionic hydrophilic compounds
  • the water-insoluble nitrocellulose preferably has a nitrogen content of 10.0 to 12.8 wt .-%, more preferably a nitrogen content of 10.7 to 12.6 wt .-%, most preferably a nitrogen content of 10.7 to 12.3 Wt .-% based on dry matter of nitrocellulose, on.
  • the present invention also provides a process for the preparation of the novel aqueous dispersion comprising polyurethane-nitrocellulose particles, characterized in that the synthesis components containing compounds selected from the group
  • the polyols having number-average molecular weights of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 600 to 3000 g / mol and having an OH functionality of from 1.5 to 6, preferably 1, 8 to 3, and more preferably from 1.9 to 2.1, c) the low molecular weight compounds of the molecular weight 62 to 400 g / mol, preferably 62 to 240 g / mol, particularly preferably 88 to 140 g / mol, which have two or more hydroxyl and / or amino groups,
  • a urea group-free, isocyanate-functional prepolymer (i), dissolved in a solvent is prepared, (wherein the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups 1.05 to 3.5, preferably 1.2 to 3, 0 is particularly preferably 1.3 to 2.5), then the remaining isocyanate groups are amino-chain extended or terminated (ii) and the nitrocellulose dissolved in acetone or 2-
  • Butanone after preparation of the prepolymer (i) or after the chain extension (ii) but before the dispersion or after the dispersion (iii) is added before the distillation.
  • Suitable polyisocyanates of component a) are the aromatic, araliphatic, aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates known to those skilled in the art of an NCO functionality of preferably equal to 2.
  • polyisocyanates examples include 1, 4-butylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, the isomeric bis (4,4 ' -isocyanatocyclohexyl) methanes or mixtures thereof of any isomer content, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-toluene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 2,4'- or 4 , 4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,3- and 1,4-bis (2-isocyanato-prop-2-yl) -benzene (TMXDI), 1,3-bis (isocyanato-methyl) -benzene (XDI
  • polyisocyanates having an NCO functionality of greater than 2 include modified diisocyanates having a uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structure and unmodified polyisocyanate having more than 2 NCO groups per molecule, for example 4-isocyanatomethyl-1,8 octane diisocyanate (nonane triisocyanate) or triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triisocyanate.
  • polyisocyanates or polyisocyanate mixtures of the abovementioned type having exclusively aliphatically and / or cycloaliphatically bonded isocyanate groups having an average functionality of from 2 to 4, preferably from 2 to 2.6 and more preferably from 2 to
  • Polymeric polyols which can be used as compounds b) have a molecular weight Mn of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 600 to 3000 g / mol.
  • Their hydroxyl number is 22 to 400 mg KOH / g, preferably 30 to 200 mg KOH / g and more preferably 40 to 160 mg KOH / g and have an OH functionality of 1.5 to 6, preferably from 1.8 to 3 and more preferably from 1.9 to 2.1.
  • polyols are the organic polyhydroxyl compounds known in polyurethane coating technology, such as the customary polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylate polyols and polyurethane polyacrylate polyols, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyurethane polycarbonate polyols, polyester polycarbonate polyols, alone or in mixtures.
  • polyester polyols such as the customary polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylate polyols and polyurethane polyacrylate polyols, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyurethane polycarbonate polyols, polyester polycarbonate polyols, alone or in mixtures.
  • Preferred polyols are polyester polyols, e.g. the known polycondensates of di- and optionally tri - and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones.
  • polyester polyols e.g. the known polycondensates of di- and optionally tri - and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones.
  • free polycarboxylic acids it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols for the preparation of the polyesters.
  • suitable diols are ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3) butanediol (1,4), hexanediol (1 , 6) and isomers, neopentyl glycol, the latter three compounds being preferred.
  • suitable polyols to be used here are trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol or trishydroxyethyl isocyanurate.
  • Suitable dicarboxylic acids are, for example: phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid,
  • anhydrides are included in the invention by the term "acid”.
  • Monocarboxylic acids such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid may also be used, provided that the average OH functionality of the polyol is> 2.
  • Saturated aliphatic or aromatic acids are preferred, such as adipic acid or isophthalic acid.
  • trimellitic acid may be mentioned here.
  • Hydroxycarboxylic acids which can be used as reactants in the preparation of a polyester polyol having terminal hydroxyl groups are, for example, hydroxycaproic acid or hydroxybutyric acid.
  • Suitable lactones are e.g. Caprolactone, butyrolactone and their homologues.
  • polyester polyols are hexanediol adipic acid ester, butanediol adipic acid ester, hexanediol neopentyl glycol adipic acid ester and hexanediol phthalic acid ester.
  • hydroxyl group-containing polycarbonates having a molecular weight Mn of 400 to 6000 g / mol, preferably of 600 to 3000 g / mol, which are e.g. by reaction of carbonic acid derivatives, such as diphenyl carbonate, dimethyl carbonate or phosgene with polyols, preferably diols are obtainable.
  • diols come e.g. Ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-bis-hydroxymethylcyclohexane, 2-methyl-1, 3-propanediol, 2,2,4-trimethylpentanediol-l, 3, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, bisphenol A, tetrabromobisphenol A but also lactone-modified diols in question.
  • Ethylene glycol 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glyco
  • the diol component contains from 40 to 100% by weight of 1,6-hexanediol.
  • hexanediol derivatives can also be used, preferably those which, in addition to terminal OH groups, contain ether or ester groups, e.g. Products which can be obtained by reacting 1 mole of hexanediol with at least 1 mole, preferably 1 to 2 moles of caprolactone or by etherification of hexanediol with itself to di- or trihexylenglycol.
  • Polyether-polycarbonate diols can also be used.
  • the hydroxyl polycarbonates should be substantially linear. However, they may optionally be easily branched by the incorporation of polyfunctional components, especially low molecular weight polyols.
  • Polyol components b) furthermore include polyether polyols, for example the polyaddition products of styrene oxides, ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, butylene oxide, epichlorohydrin, and their mixed addition and grafting products, as well as by condensation of polyhydric alcohols or mixtures thereof and by alkoxylation of polyhydric alcohols, amines and amino alcohols obtained polyether polyols. ?
  • polyether polyols for example the polyaddition products of styrene oxides, ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, butylene oxide, epichlorohydrin, and their mixed addition and grafting products, as well as by condensation of polyhydric alcohols or mixtures thereof and by alkoxylation of polyhydric alcohols, amines and amino alcohols obtained polyether polyols.
  • the low molecular weight polyols c) used to build up the polyurethane resins generally cause stiffening and / or branching of the polymer chain and are preferably used during the prepolymer synthesis.
  • the molecular weight is preferably between 62 and 400 g / mol, more preferably between 62 and 200 g / mol.
  • Suitable polyols c) may contain aliphatic, alicyclic or aromatic groups. Mention may be made, for example, of the low molecular weight polyols having up to about 20 carbon atoms per molecule, such as e.g.
  • Ethylene glycol diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, bisphenol A (2,2 Bis (4-hydroxyphenyl) propane), hydrogenated bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane), and trimethylolpropane, glycerol or pentaerythritol and mixtures of these and optionally other low molecular weight polyols c).
  • Preference is given to 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol and trimethylolpropane.
  • di- or polyamines and hydrazides can be used as component c), e.g. Ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-
  • component c) are in principle also compounds into consideration, containing active hydrogen with respect to isocyanate groups of different reactivity, such as compounds which have not only a primary amino group but also secondary amino groups or in addition to an amino group (primary or secondary) OH groups.
  • Examples of these are primary / secondary amines, such as 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, furthermore alkanolamines, such as N-aminoethyl- ethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine and more preferably diethanolamine, N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine, N, N'-bis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine.
  • These can be used in the preparation of the dispersion according to the invention as chain extenders and / or as chain terminators.
  • the dispersions according to the invention may optionally contain building blocks d), which are located respectively at the chain ends and terminate them.
  • building blocks are derived, on the one hand, from monofunctional compounds reactive with NCO groups, such as monoamines, in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • Preferred are ethanol, n-butanol, 2-ethylhexanol, propylamine, butylamine, stearylamine or dibutylamine.
  • Preferred isocyanate-reactive groups are hydroxyl or amino groups.
  • Suitable anionic or potentially anionic hydrophilic compounds are e.g. Mono- and dihydroxycarboxylic acids, mono- and diaminocarboxylic acids, mono- and dihydroxysulfonic acids, mono- and diaminosulfonic acids and also mono- and dihydroxyphosphonic acids or mono- and diaminophosphonic acids and their salts, such as
  • Preferred compounds e) are those which have carboxy or carboxylate and / or sulfonate groups.
  • Particularly preferred ionic compounds 5) are those which contain carboxyl and / or sulfonate groups as ionic or potentially ionic groups, such as the salts of N- (2-aminoethyl) - ⁇ -alanine, of 2- (2-aminoethylamino) -ethanesulfonic acid or the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1) and dimethylolpropionic acid.
  • Suitable nonionic hydrophilic compounds according to the definition of component f) are e.g. Polyoxyalkylene ethers containing at least one hydroxy or amino group. These polyethers contain from 30% to 100% by weight of building blocks derived from ethylene oxide.
  • Nonionically hydrophilicizing compounds f) are, for example, also monohydric, on average 5 to 70, preferably 7 to 55 ethylene oxide units per molecule having polyalkylenoxidpolyetheralkohole, as they are accessible in a conventional manner by alkoxylation of suitable starter molecules.
  • the polyalkylene oxide polyether alcohols are either pure polyethylene oxide polyethers or mixed polyalkylene oxide polyethers whose alkylene oxide units consist of at least 30 mol%, preferably at least 40 mol%, of ethylene oxide units.
  • Particularly preferred nonionic compounds are monofunctional mixed polyalkylene oxide polyethers which have at least 40 mol% of ethylene oxide and not more than 60 mol% of propylene oxide units.
  • Suitable starter molecules are e.g. Diethylene glycol monobutyl ether or n-butanol.
  • Alkylene oxides which are suitable for the alkoxylation reaction are, in particular, ethylene oxide and propylene oxide, which can be used in any desired order or even as a mixture in the alkoxylation reaction.
  • Particularly preferred are 5 to 35 wt .-% of component a), 60 to 90 wt .-% of component b),
  • component a 10 to 30% by weight of component a), 65 to 85% by weight of component b), 0.5 to 14% by weight of the sum of compounds c) and d), 0.1 up to 3.5% by weight of component e), 0 to 10% by weight of component f), the sum of e) and f) being 0.1 to 13.5% by weight and the sum of all Components added to 100 wt .-%.
  • Suitable nitrocellulose is water-insoluble nitrocellulose of all viscosity stages. Preference is given to nitrocelluloses which, for example, have the usual collodium qualities (for the term “collodium” see Römpp's Chemie Lexikon, Thieme Verlag, Stuttgart), ie cellulose nitric acid esters having a nitrogen content of 10 to 12.8% by weight, which are present in the Process solvent or process solvent mixture are soluble.
  • cellulose nitric acid esters having a nitrogen content of 10.7 to 12.6 wt .-%, most preferably from 10.7 to 12.3 wt .-%.
  • Examples of such Cellulosesalpeter- are klareester Walsroder ® nitrocellulose A types (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG,
  • Bomlitz DE with a nitrogen content of 10.7 to 11.3 wt .-% or Walsroder ® nitrocellulose AM types (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE), the nitrogen content of 1 1.3 to 11.8 wt .-% or Walsroder ® nitrocellulose E types (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE) with a nitrogen content of 11.8 to 12.3 wt .-%.
  • Medium-viscosity cellulose nitric esters of different nitrogen contents are classified according to ISO 14446 into the following groups: 18 E to 29 E, 18 M to 29 M, 18 A to 29 A.
  • Highly viscous cellulose nitric esters of different nitrogen contents, corresponding to ISO 14446 are: ⁇ 17 E, ⁇ 17 M and ⁇ 17 A.
  • the nitrocellulose is usually supplied in a phlegmatized form in commercial form.
  • Typical phlegmatizers are, for example, alcohols or water.
  • the content of phlegmatizing agent is between 5 to 40 wt .-%.
  • Nitrocelluloses which have been moistened with alcohols or water are preferably used to prepare the dispersions according to the invention.
  • nitrocellulose moistened with 10 to 40% by weight of isopropanol (based on the total mass of the delivery form) is used.
  • the process for preparing the dispersions of the invention may be in one or more
  • Stage / -n be carried out in homogeneous or multistage reaction, partially in disperse phase. After complete or partial polyaddition from a) -f), a dispersion, emulsification or dissolution step takes place. This is followed, if appropriate, by a further polyaddition or modification in disperse phase.
  • the components b) to f) which may have no primary or secondary amino groups and the polyisocyanate components a) for the preparation of an isocyanate-functional polyurethane prepolymer completely or partially and optionally with a with Water-miscible but diluted with isocyanate-inert solvents and diluted to room temperature. heated in the range of 50 to 120 0 C.
  • the catalysts known in polyurethane chemistry can be used.
  • Suitable solvents are immiscible with water indefinitely and have a boiling point at atmospheric pressure of 40 to 100 0 C and do not react or only very slowly with the synthesis components.
  • Particularly suitable is tetrahydrofuran and the usual aliphatic, ketofunctional solvents such as acetone, 2-butanone or tetrahydrofuran, which may be added not only at the beginning of the preparation, but optionally also in parts later. Preference is given to acetone and 2-butanone. Particularly preferred is acetone. Subsequently, the optionally not added at the beginning of the reaction components of a) - f) are added.
  • the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups is 1.05 to 3.5, preferably 1.1 to 3.0, particularly preferably 1.1 to 2.5.
  • bases such as tertiary amines, e.g. Trialkylamines having 1 to 12, preferably 1 to 6 carbon atoms used in each alkyl radical. Examples of these are trimethylamine, triethylamine,
  • the alkyl radicals may, for example, also carry hydroxyl groups, as in the case of the dialkylmonoalkanol, alkyldialkanol and trialkanolamines.
  • As a neutralizing agent also inorganic bases, such as aqueous ammonia solution or sodium or potassium hydroxide can be used. Preference is given to ammonia, triethylamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, diisopropylethylamine, sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • the molar amount of the bases is between 50 and 125%, preferably between 70 and 100%, of the molar amount of the acid groups to be neutralized.
  • the neutralization can also take place simultaneously with the dispersion in which the dispersing water already contains the neutralizing agent.
  • the chain extension of the prepolymers preferably takes place before the dispersion.
  • the degree of chain extension ie the equivalent ratio of NCO-reactive groups of the compounds used for chain extension to free NCO groups of the prepolymer, is between 40 and 150%, preferably between 50 and 120%, particularly preferably between 60 and 120%.
  • the amine components [c), d), f)] can optionally be used individually or in mixtures in water- or solvent-diluted form in the process according to the invention, wherein in principle any order of addition is possible.
  • the diluent content is preferably 70 to 95% by weight.
  • the preparation of the dispersion according to the invention from the prepolymers takes place after the chain extension.
  • the dissolved and chain-extended polyurethane polymer may be subjected to high shear, such as, e.g. vigorous stirring, either added to the dispersing water or, conversely, the dispersing water is stirred into the prepolymer solutions.
  • the water is added to the dissolved prepolymer.
  • the solvent still present in the dispersions after the dispersion step is then usually removed by distillation. A removal already during the dispersion is also possible.
  • the dispersions according to the invention generally have one
  • the nitrocellulose is preferably dissolved in ketofunctional organic solvents such as acetone or 2-butanone prior to addition to the prepolymer (i). Most preferably, the nitrocellulose is dissolved in acetone.
  • the content of nitrocellulose in the acetone solution is 5 to 95 wt .-%, preferably 5 to 70 wt .-% and particularly preferably 5 to 50 wt .-%.
  • the addition of the acetone nitrocellulose solution may take place during the dissolution step after preparation of the prepolymer before (i) or after (ii) chain extension but before dispersion or after dispersion prior to distillation (iii).
  • the addition of the dissolved nitrocellulose occurs after preparation of the prepolymer (i), i. before or after the chain extension step (ii), but before the dispersion (iii).
  • the addition of the dissolved nitrocellulose after the chain extension step (ii) takes place before dispersion (iii).
  • the content of nitrocellulose in the resulting inventive dispersion, based on total solids, is 0.5% by weight to 85% by weight, preferably 5% by weight to 75% by weight, particularly preferably 10 to 60% by weight. %.
  • the solids content of the dispersion according to the invention is between 10 to 70 wt .-%, preferably between 20 to 65 wt .-% and particularly preferably between 30 to 63 wt .-%.
  • the polyurethane-nitrocellulose particles containing in the dispersions of the invention have an average particle size between 20 and 700 nm, preferably between 30 and 550 nm, more preferably between 50 and 400 nm and most preferably between 100 and
  • the dispersions of the invention may additionally contain antioxidants and / or light stabilizers and / or other auxiliaries and additives such as defoamers and thickeners.
  • antioxidants and / or light stabilizers and / or other auxiliaries and additives such as defoamers and thickeners.
  • fillers, non-migratory plasticizers, pigments, silica sols, aluminum, clay dispersions, leveling agents or thixotropic agents may also be present.
  • up to 70%, based on the total dry substance, of such fillers may be present in the end product.
  • aqueous dispersions of the invention may e.g. be used in single-coat paints or in the clear or topcoat layer (top layer) of multi-layer structures.
  • the preparation of the coating can be carried out by the different spraying methods such as air pressure, airless or electrostatic spraying using single or optionally two-component spray systems.
  • the paints and coating compositions containing the dispersions of the invention can also by other methods, for example by brushing, rolling, pouring, knife coating, dipping, printing or further the
  • the present invention also relates to coating compositions containing the dispersions of the invention.
  • the present invention is the use of the dispersions according to the invention for the production of products in the field of cosmetics.
  • Another object of the present invention is the use of the invention
  • Dispersions for producing coated substrates are Dispersions for producing coated substrates.
  • Suitable substrates are for example woven and non-woven textiles, leather, paper, hardboard, paper-like materials, wood, glass, plastics of various kinds, ceramics, stone, concrete, bitumen, metals or glass or carbon fibers.
  • novel dispersions are likewise suitable for the preparation of sizes, adhesive systems or printing inks.
  • the present invention furthermore relates to a substrate structure comprising one or more layers which are coated, bonded or bonded with the dispersions according to the invention.
  • the dispersions of the invention are stable and storable.
  • Diaminosulphonate NH 2 -CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 -SO 3 Na (45% in water)
  • Desmophen ® 2020 / C2200 polycarbonate polyol, OH number 56 mg KOH / g, number average
  • PolyTHF ® 2000 Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
  • PolyTHF ® 1000 Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 112 mg KOH / g, number-average number average molecular weight 1000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
  • Polyether LB 25 monofunctional polyether based on ethylene oxide / propylene oxide number-average molecular weight 2250 g / mol, OH number 25 mg KOH / g (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
  • Desmodur ® W bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methane (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Germany)
  • the solids contents were determined according to DIN-EN ISO 3251.
  • NCO contents were determined volumetrically in accordance with DIN-EN ISO 11909, unless expressly stated otherwise.
  • the mean particle sizes of the dispersions were determined by means of laser correlation spectroscopy measurements (Zetasizer 1000, Malvern Instruments, Malvern, UK).
  • the stated nitrogen contents of the nitrocellulose in wt .-% refer to the dry matter of nitrocellulose.
  • Example 1 10% Walsroder® ® nitrocellulose E330 / IPA 30%
  • the finished prepolymer was dissolved with 503.8 g of acetone at 5O 0 C and then added a solution of 20.6 g diaminosulphonate, 3.2 g of ethylenediamine and 102.7 g of water min within 5 s. The stirring time was 15 min. Was then added over 5 minutes a solution of 59.9 g Walsroder® ® nitrocellulose E330 / IPA 30% and 145.3 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 515.3 g of water within 10 min.
  • Example 3 10% Walsroder ® nitrocellulose El 160 / IPA 30%
  • IPA 30 and 307.7 g of acetone were added within 5 minutes a solution of 59.9 g Walsroder® ® nitrocellulose El 160 /.
  • the dispersion was carried out by adding 515.3 g of water within 10 min.
  • the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 314 nm.
  • Example 4 30% Walsroder ® Nitrocellulose El 160 / IPA 30%
  • the stirring time was 15 min. Subsequently, IPA 30% and 900.7 g of acetone were added within 5 minutes a solution of 175.5 g Walsroder® ® nitrocellulose E 1 160 /. The dispersion was carried out by adding 525.6 g of water within 10 min. In a subsequent distillation Lation step, the removal of the solvent was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 523 nm.
  • Example 5 10% Walsroder® Nitrocellulose A500 / IPA 30%
  • Example 6 30% Walsroder® Nitrocellulose A500 / IPA 30%
  • the dispersion was carried out by adding 525.6 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 41.0% and an average particle size of 141 nm.
  • Example 7 20% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / BPA 30%
  • Example 8 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
  • Example 9 40% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
  • Example 10 50% Walsroder ® Nitrocellulose E560 / IPA 30%
  • the dispersion was carried out by adding 380.5 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 42.9% and an average particle size of 172 nm.
  • Example 11 60% Walsroder ® Nitrocellulose E560 / IPA 30%
  • the stirring time was 15 min. 30%, and 1391.1 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 350.7 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA.
  • the dispersion was carried out by adding 560.5 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the solvents were removed in vacuo and a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 39.0% and an average particle size of 222 nm was obtained.
  • Example 12 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% (addition of the nitrocellulose before the chain extension)
  • Example 13 20% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% (addition of the nitrocellulose before the chain extension)
  • Example 14 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
  • Example 15 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30% (addition of the nitrocellulose after dispersion)
  • Distillation step carried out the removal of the solvents in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 260 nm.
  • Example 16 30% Walsroder® ® E nitrocellulose E560 / IPA 30% (addition of the nitrocellulose after dispersion)
  • the stirring time was 15 min ..
  • the dispersion was carried out by adding 523.7 g of water within 10 min. Then a solution of 174.2 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% and 690.9 g of acetone was added over 5 min. In a subsequent distillation step, the solvents were removed in vacuo and a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 376 nm was obtained.
  • Example 17 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30
  • the dispersion was carried out by adding 529.4 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents in vacuo and it was a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.0%, a particle size of 313 nm and an OH content of 0.16 wt .-% was obtained with respect to solid resin.
  • Example 18 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
  • Example 19 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
  • Example 20 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
  • Example 21 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
  • the finished prepolymer was dissolved with 6.5 g of triethylamine and 434.9 g of acetone at 5O 0 C and then lentriamin a solution of 2.7 g diethylenetriamine, 2.9 g of hydrazine hydrate and 17.2 g of water within 10 min metered , The stirring time was 5 min. The mixture was then added within 5 min harvester, a solution of 59.4 g WAIS ® nitrocellulose E560 / EPA 30% and 235.7 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 605.6 g of water within 15 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 130 nm.
  • Example 22 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
  • the finished prepolymer was dissolved with 6.1 g of triethylamine and 450.9 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 2.1 g diethylenetriamine, 2.2 g of hydrazine hydrate and 13.4 g of water within 10 min , The stirring time was 5 min. Subsequently, within 5 min, a solution of 181.2 g
  • Example 23 20% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
  • NCO value of 1.18% was reached.
  • the finished prepolymer was dissolved with 300.0 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 1.7 g of diethanolamine, 8.5 g of diaminosulfonate and 51.0 g of water within 10 min.
  • the stirring time was 60 min. 30% and 468.4 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 118.1 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA.
  • the dispersion was carried out by adding 564.3 g of water within
  • Example 24 40% Walsroder® nitrocellulose E560 / water 30% 212.5 g of a difunctional polyester polyol based on adipic acid and hexanediol and

Abstract

The invention relates to aqueous dispersions comprising nitrocellulose-polyurethanepolyurea particles, to a process for their preparation and to their use.

Description

Wässrige Dispersionen auf Basis von Nitroeellulose-Polyurethan-TeilchenAqueous dispersions based on nitro-cellulose-polyurethane particles
Die Erfindung betrifft wässrige Dispersionen enthaltend Nitrocellulose-Polyurethanpolyharnstoff- Teilchen, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.The invention relates to aqueous dispersions comprising nitrocellulose-polyurethane-polyurea particles, a process for their preparation and their use.
Nitrocellulose oder Cellulosenitrat oder Cellulosesalpetersäurester wird auf Grund ihrer vielfäl- tigen, verabeitungs- und endanwendungstechnischen Eigenschaften in den verschiedenstenNitrocellulose or cellulose nitrate or cellulose nitric acid ester is used in a wide variety of applications due to its versatile, conductive and end-use properties
Anwendungsfeldern eingesetzt.Application fields used.
Im Stand der Technik werden lösemittelhaltige Nitrocellulose-Zusammensetzungen z.B. als Möbellacke, Druckfarben oder Überdrucklacke offenbart. Diese Lacke sind ausschließlich organische Lösemittel-enthaltende Systeme.In the prior art, solvent-borne nitrocellulose compositions, e.g. disclosed as furniture coatings, printing inks or overprint varnishes. These paints are exclusively organic solvent-containing systems.
Auch Nagellacke weisen vielfach im wesentlichen einen Nitrocellulose-Grundkörper im Bindemittel auf. Auch hier kommen überwiegend organische Lösemittel wie z.B. Ethylacetat oder Butylacetat zum Einsatz.Also, nail varnishes often have substantially a nitrocellulose base in the binder. Again, predominantly organic solvents such as e.g. Ethyl acetate or butyl acetate.
Vielfach besteht jedoch der Wunsch, auf Grund gesetzlicher Anforderungen sowie auf Grund von Arbeits- Gesundheits- und Umweltschutzaspekten, Lösemittel-enthaltende Systeme durch wässrige Systeme zu ersetzen und dabei gleichzeitig die gewünschten positiven Anwendungseigenschaften vollständig oder weitgehend zu erhalten.In many cases, however, there is a desire, on the basis of legal requirements and due to occupational health and environmental protection aspects, to replace solvent-containing systems with aqueous systems while at the same time fully or largely maintaining the desired positive application properties.
Es sind daher vielfältige Versuche im Stand der Technik beschrieben worden, Nitrocellulose- enthaltende Beschichtungs-Systeme auf Basis eines wässrigen Trägermediums bereitzustellen und die auf organische Lösemittel und Koaleszens-Hilfsmittel anteilig oder vollständig verzichten.Various attempts have therefore been described in the prior art to provide nitrocellulose-containing coating systems based on an aqueous carrier medium and to dispense with organic solvents and coalescing aids proportionally or completely.
In der US-A 5,670,141 werden beispielsweise zunächst Nitrocellulose-enthaltende wässrigeIn US-A 5,670,141, for example, first nitrocellulose-containing aqueous
Emulsionen erzeugt, wozu aufwendige Emulgierschritte notwendig sind. Darüber hinaus weisen diese auch Lösemittel oder Weichmacher auf. Anschließend werden die Emulsionen dann mit anderen Polymeren zu einem wässrigen System kombiniert. Auf diese Weise entstehen Mischungen aus unabhängig voneinander erzeugter Nitrocellulose einerseits, mit Polymerdispersionen andererseits.Emulsions produced, to which complex emulsification steps are necessary. In addition, they also have solvents or plasticizers. Subsequently, the emulsions are then combined with other polymers to form an aqueous system. In this way, mixtures of independently produced nitrocellulose arise on the one hand, with polymer dispersions on the other hand.
Ein anderes Verfahren wird z.B. in der WO-A 92/01817 offenbar, wobei Nitrocellulose-Emul- sionen und andere wässrige Systeme nacheinander als Beschichtung auf einem Substrat wie z.B. Leder aufgebracht werden, wodurch sich stets mehrere Prozess-Schritte ergeben.Another method is described e.g. in WO-A 92/01817, wherein nitrocellulose emulsions and other aqueous systems are sequentially coated on a substrate, such as e.g. Leather are applied, which always results in several process steps.
Aus dem Stand der Technik wie z.B. JP-A 03 294 370, JP-A 03 247 624 oder JP-A 58-83 001 sind lösemittelhaltige Systeme auf Basis von Nitrocellulose und Polyurethan bekannt. Die dort beschriebenen Nitrocellulose-Zusammensetzungen werden als Dispergiermedien für magnetische Pulver eingesetzt.Solvent-containing systems based on nitrocellulose and polyurethane are known from the prior art, for example JP-A 03 294 370, JP-A 03 247 624 or JP-A 58-83 001. These described nitrocellulose compositions are used as dispersing media for magnetic powders.
In der JP-A 63-14735 werden wässrige Harz-Emulsionen auf Basis von wasserdispergierbaren, urethan-modifizierten Vinyl-Polymeren und Nitrocellulose offenbart. Das Vinyl-Polymer verfügt über eine ionische Gruppe und eine Polyurethan-Seitenkette, welches als Dispergiermedium für die Nitrocellulose dient. Die dort beschriebenen Zusammensetzungen werden als Beschichtungs- mittel eingesetzt. Die Herstellung der Harz-Emulsion erfolgt, in dem sowohl das Vinyl-Polymer als auch die Nitrocellulose in einem organischen Lösungsmittel gelöst werden, anschließend Wasser zugegeben wird und das Polymer unter Einsatz eines Neutralisationsmittels dispergiert wird. Das organische Lösungsmittel kann vor oder nach der Dispergierung entfernt werden. Nachteilig an diesen Systemen ist deren mangelnde Lagerstabilität, wenn die Lösungsmittelmenge durch Destillation erheblich reduziert wird.JP-A 63-14735 discloses aqueous resin emulsions based on water-dispersible, urethane-modified vinyl polymers and nitrocellulose. The vinyl polymer has an ionic group and a polyurethane side chain which serves as a dispersing medium for the nitrocellulose. The compositions described there are used as coating agents. The resin emulsion is prepared by dissolving both the vinyl polymer and the nitrocellulose in an organic solvent, then adding water and dispersing the polymer using a neutralizing agent. The organic solvent can be removed before or after the dispersion. A disadvantage of these systems is their lack of storage stability, when the amount of solvent is significantly reduced by distillation.
Aufgrund der ausgeprägten Hydrophobie der Nitrocellulose ist nach den Verfahren des Standes der Technik ein vollständiger Ersatz von organischen Lösemittteln und Koaleszens-Hilfsmittel durch Wasser, bei gleichzeitig erhaltenem Eigenschaftsniveau nicht gelungen. Insbesondere sind wässrige Dispersionen, enthaltend Nitrocellulose-Polyurethanharnstoff-Teilchen nicht beschrieben.Due to the pronounced hydrophobicity of the nitrocellulose, a complete replacement of organic solvents and coalescing aids by water, while retaining the same level of properties has not been achieved by the prior art methods. In particular, aqueous dispersions containing nitrocellulose polyurethaneurea particles are not described.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit in der Bereitstellung stabiler und sedimentationsfreier wässriger Dispersionen auf Basis eines Polyurethan-Polymers und Nitrocellulose, welche organische Restlösungsmittelmengen von kleiner gleich 1 Gew.-% bezüglich der Dispersion aufweisen und darüber hinaus keine zusätzlichen externen Emulgatoren oder externe migrationsfähige Weichmacher enthalten. Die aus den erfindungsgemäßen Dispersionen hergestellten Beschichtungsmittel sollten bei Trocknung hinreichend filmbildend und (mechanisch) stabil sein, so dass Überzüge, Beschichtungen, Schlichten, Lacke, Klebstoffe, Bindemittel, Druckfarben, Kosmetik- und Personal Care Artikel und dergleichen für eine Vielzahl von Substraten damit formuliert werden können.The object of the present invention was therefore to provide stable and sedimentation-free aqueous dispersions based on a polyurethane polymer and nitrocellulose, which have residual organic solvent amounts of less than or equal to 1% by weight with respect to the dispersion and, moreover, do not contain any additional external emulsifiers or external plasticizers capable of migrating , The coating compositions prepared from the dispersions of the invention should be sufficiently film-forming and (mechanically) stable during drying, so that coatings, coatings, sizes, paints, adhesives, binders, printing inks, cosmetics and personal care articles and the like for a variety of substrates formulated so can be.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass Dispersionen, die sowohl Polyurethan-Polymer-Anteile als auch Nitrocellulose-Anteile und eine mittlere Teilchengröße von 20 nm bis 700 nm aufweisen, die oben genannten Anforderungen erfüllen. Es können mit diesen Polyurethan-Nitrocellulose- Teilchen stabile, wässrige Dispersionen erzeugt werden, ohne dabei zusätzlich Weichmacher,It has now surprisingly been found that dispersions which have both polyurethane polymer proportions and nitrocellulose fractions and an average particle size of 20 nm to 700 nm, meet the above requirements. It is possible with these polyurethane-nitrocellulose particles to produce stable, aqueous dispersions, without additionally adding plasticizers,
Emulgatoren oder Hilfslösemittel einzusetzen.Use emulsifiers or auxiliary solvents.
Gegenstand der Erfindung sind daher wässrige Dispersionen, enthaltend Polyurethan-Nitrocellu- lose-Teilchen mit einer Teilchengröße von 20 bis 700 nm, bevorzugt von 30 bis 550 nm, besonders bevorzugt von 50 bis 400 nm und ganz besonders bevorzugt von 100 bis 330 nm, welche einen Polyurethan-Anteil, der als Aufbaukomponenten Verbindungen ausgewählt aus der GruppeThe invention therefore relates to aqueous dispersions containing polyurethane-nitrocellulose particles having a particle size of from 20 to 700 nm, preferably from 30 to 550 nm, especially preferably from 50 to 400 nm and very particularly preferably from 100 to 330 nm, which comprises a polyurethane fraction which, as constituent components, compounds selected from the group
a) der organischen Polyisocyanate,a) the organic polyisocyanates,
b) der Polyole mit zahlenmittleren Molgewichten von 400 bis 8000 g/mol, bevorzugt 400 bis 6000 g/mol und besonders bevorzugt von 600 bis 3000 g/mol und mit einer OH-Funktio- nalität von 1,5 bis 6, bevorzugt 1,8 bis 3 und besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,1,b) the polyols having number-average molecular weights of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 600 to 3000 g / mol and having an OH functionality of from 1.5 to 6, preferably 1, 8 to 3, and more preferably from 1.9 to 2.1,
c) der niedermolekularen Verbindungen des Molgewichts 62 bis 400 g/mol, bevorzugt 62 bis 240 g/mol, besonders bevorzugt 88 bis 140 g/mol, die über zwei oder mehr Hydroxyl- und/oder Aminogruppen verfugen,c) the low molecular weight compounds of the molecular weight 62 to 400 g / mol, preferably 62 to 240 g / mol, particularly preferably 88 to 140 g / mol, which have two or more hydroxyl and / or amino groups,
d) der niedermolekularen Verbindungen, die über eine Hydroxy- oder Aminogruppe verfügen,d) the low molecular weight compounds which have a hydroxyl or amino group,
e) der isocyanatreaktiven Verbindungen, die zusätzlich ionisch oder potentiell ionisch hydrophilierende Gruppen tragen unde) the isocyanate-reactive compounds which additionally carry ionic or potentially ionic hydrophilizing groups, and
f) der isocyanatreaktiven, nichtionisch hydrophilierenden Verbindungen enthält sowief) contains the isocyanate-reactive, nonionic hydrophilic compounds and
einen Anteil wasserunlöslicher Nitrocellulose aufweisen.have a proportion of water-insoluble nitrocellulose.
Die wasserunlösliche Nitrocellulose weist bevorzugt einen Stickstoffanteil von 10,0 bis 12,8 Gew.-%, besonders bevorzugt einen Stickstoffanteil von 10,7 bis 12,6 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt einen Stickstoffanteil von 10,7 bis 12,3 Gew.-% bezogen auf Trockensubstanz der Nitrocellulose, auf.The water-insoluble nitrocellulose preferably has a nitrogen content of 10.0 to 12.8 wt .-%, more preferably a nitrogen content of 10.7 to 12.6 wt .-%, most preferably a nitrogen content of 10.7 to 12.3 Wt .-% based on dry matter of nitrocellulose, on.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfϊndungs- gemäßen wässrigen Dispersion enthaltend Polyurethan-Nitrocellulose-Teilchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbaukomponenten enthaltend Verbindungen ausgewählt aus der GruppeThe present invention also provides a process for the preparation of the novel aqueous dispersion comprising polyurethane-nitrocellulose particles, characterized in that the synthesis components containing compounds selected from the group
a) der organischen Polyisocyanate,a) the organic polyisocyanates,
b) der Polyole mit zahlenmittleren Molgewichten von 400 bis 8000 g/mol, bevorzugt 400 bis 6000 g/mol und besonders bevorzugt von 600 bis 3000 g/mol und mit einer OH-Funktio- nalität von 1,5 bis 6, bevorzugt 1,8 bis 3 und besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,1, c) der niedermolekularen Verbindungen des Molgewichts 62 bis 400 g/mol, bevorzugt 62 bis 240 g/mol, besonders bevorzugt 88 bis 140 g/mol, die über zwei oder mehr Hydroxyl- und/oder Aminogruppen verfugen,b) the polyols having number-average molecular weights of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 600 to 3000 g / mol and having an OH functionality of from 1.5 to 6, preferably 1, 8 to 3, and more preferably from 1.9 to 2.1, c) the low molecular weight compounds of the molecular weight 62 to 400 g / mol, preferably 62 to 240 g / mol, particularly preferably 88 to 140 g / mol, which have two or more hydroxyl and / or amino groups,
d) der niedermolekularen Verbindungen, die über eine Hydroxy- oder Aminogruppe ver- fugen,d) the low molecular weight compounds which have a hydroxy or amino group,
e) der isocyanatreaktiven Verbindungen, die zusätzlich ionisch oder potentiell ionisch hydro- philierende Gruppen tragen unde) the isocyanate-reactive compounds which additionally carry ionic or potentially ionic hydrophilicizing groups, and
f) der isocyanatreaktiven, nichtionisch hydrophilierenden Verbindungen,f) the isocyanate-reactive, nonionically hydrophilicizing compounds,
so umgesetzt werden, dass zunächst ein harnstoffgruppenfreies, isocyanatfunktionelles Prepolymer (i), gelöst in einem Lösemittel hergestellt wird, (wobei das Stoffmengenverhältnis von Iso- cyanatgruppen zu mit Isocyanat reaktiven Gruppen 1,05 bis 3,5, bevorzugt 1,2 bis 3,0 besonders bevorzugt 1,3 bis 2,5 beträgt), anschließend die verbliebenen Isocyanat-Gruppen aminofunktionell kettenverlängert oder —terminiert werden (ii) und die Nitrocellulose, gelöst in Aceton oder 2-be implemented so that first a urea group-free, isocyanate-functional prepolymer (i), dissolved in a solvent is prepared, (wherein the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups 1.05 to 3.5, preferably 1.2 to 3, 0 is particularly preferably 1.3 to 2.5), then the remaining isocyanate groups are amino-chain extended or terminated (ii) and the nitrocellulose dissolved in acetone or 2-
Butanon, nach Herstellung des Prepolymers (i) oder nach der Kettenverlängerung (ii) aber vor der Dispergierung oder nach der Dispergierung (iii) vor der Destillation zugegeben wird.Butanone, after preparation of the prepolymer (i) or after the chain extension (ii) but before the dispersion or after the dispersion (iii) is added before the distillation.
Geeignete Polyisocyanate der Komponente a) sind die dem Fachmann an sich bekannten aromatischen, araliphatischen, aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyisocyanate einer NCO-Funktio- nalität von bevorzugt gleich 2.Suitable polyisocyanates of component a) are the aromatic, araliphatic, aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates known to those skilled in the art of an NCO functionality of preferably equal to 2.
Beispiele geeigneter Polyisocyanate sind 1 ,4-Butylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, die isomeren Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane oder deren Mischungen beliebigen Isomerengehalts, 1 ,4-Cyclohexylendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiiso- cyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,4'- oder 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 1,3- und 1,4-Bis- (2-isocyanato-prop-2-yl)-benzol (TMXDI), l,3-Bis(isocyanato-methyl)benzol (XDI), (S)-Alkyl- 2,6-diisocyanatohexanoat oder (L)-Alkyl 2,6-diisocyanatohexanoat.Examples of suitable polyisocyanates are 1, 4-butylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, the isomeric bis (4,4 ' -isocyanatocyclohexyl) methanes or mixtures thereof of any isomer content, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-toluene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 2,4'- or 4 , 4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,3- and 1,4-bis (2-isocyanato-prop-2-yl) -benzene (TMXDI), 1,3-bis (isocyanato-methyl) -benzene (XDI), ( S) -alkyl-2,6-diisocyanatohexanoate or (L) -alkyl 2,6-diisocyanatohexanoate.
Anteilig können auch Polyisocyanate mit einer NCO-Funktionalität von größer 2 verwendet werden. Hierzu gehören modifizierte Diisocyanate mit Uretdion-, Isocyanurat-, Urethan-, Allopha- nat-, Biuret-, Iminooxadiazindion- und/oder Oxadiazintrionstruktur sowie nicht-modifiziertes Polyisocyanat mit mehr als 2 NCO-Gruppen pro Molekül z.B. 4-Isocyanatomethyl-l,8-octandiiso- cyanat (Nonantriisocyanat) oder Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat. Bevorzugt handelt es sich um Polyisocyanate oder Polyisocyanatgemische der vorstehend genannten Art mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen mit einer mittleren Funktionalität von 2 bis 4, bevorzugt 2 bis 2,6 und besonders bevorzugt von 2 bisProportionally, it is also possible to use polyisocyanates having an NCO functionality of greater than 2. These include modified diisocyanates having a uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structure and unmodified polyisocyanate having more than 2 NCO groups per molecule, for example 4-isocyanatomethyl-1,8 octane diisocyanate (nonane triisocyanate) or triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triisocyanate. Preference is given to polyisocyanates or polyisocyanate mixtures of the abovementioned type having exclusively aliphatically and / or cycloaliphatically bonded isocyanate groups having an average functionality of from 2 to 4, preferably from 2 to 2.6 and more preferably from 2 to
2,4.2.4.
Besonders bevorzugt sind Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, die isomeren Bis-Particularly preferred are hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, the isomeric Bis-
(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane, sowie deren Mischungen.(4,4'-isocyanatocyclohexyl) methanes, and mixtures thereof.
Als Verbindungen b) einsetzbare polymere Polyole weisen ein Molekulargewicht Mn von 400 bis 8000 g/mol, bevorzugt von 400 bis 6000 g/mol und besonders bevorzugt von 600 bis 3000 g/mol auf. Ihre Hydroxylzahl beträgt 22 bis 400 mg KOH/g, bevorzugt 30 bis 200 mg KOH/g und beson- ders bevorzugt 40 bis 160 mg KOH/g und weisen eine OH-Funktionalität von 1,5 bis 6, bevorzugt von 1,8 bis 3 und besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,1 auf.Polymeric polyols which can be used as compounds b) have a molecular weight Mn of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 600 to 3000 g / mol. Their hydroxyl number is 22 to 400 mg KOH / g, preferably 30 to 200 mg KOH / g and more preferably 40 to 160 mg KOH / g and have an OH functionality of 1.5 to 6, preferably from 1.8 to 3 and more preferably from 1.9 to 2.1.
Polyole im Sinne der vorliegenden Erfindung sind die in der Polyurethanlacktechnologie bekannten organischen Polyhydroxylverbindungen, wie beispielsweise die üblichen Polyesterpolyole, Polyacrylatpolyole, Polyurethanpolyole, Polycarbonatpolyole, Polyetherpolyole, Polyesterpoly- acrylatpolyole sowie Polyurethanpolyacrylatpolyole, Polyurethanpolyesterpolyole, Polyurethan- polyetherpolyole, Polyurethanpolycarbonatpolyole, Polyesterpolycarbonatpolyole, allein oder in Mischungen.For the purposes of the present invention, polyols are the organic polyhydroxyl compounds known in polyurethane coating technology, such as the customary polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylate polyols and polyurethane polyacrylate polyols, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyurethane polycarbonate polyols, polyester polycarbonate polyols, alone or in mixtures.
Bevorzugte Polyole sind Polyesterpolyole, wie z.B. die an sich bekannten Polykondensate aus Di- sowie gegebenenfalls Tri,- und Tetraolen und Di- sowie gegebenenfalls Tri- und Tetracarbon- säuren oder Hydroxycarbonsäuren oder Lactonen. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen zur Herstellung der Polyester verwendet werden.Preferred polyols are polyester polyols, e.g. the known polycondensates of di- and optionally tri - and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols for the preparation of the polyesters.
Beispiele für geeignete Diole sind Ethylenglykol, Butylenglykol, Diethylenglykol, Triethylengly- kol, Polyalkylenglykole wie Polyethylenglykol, weiterhin 1 ,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, Butan- diol(l,3) Butandiol(l,4), Hexandiol(l,6) und Isomere, Neopentylglykol, wobei die drei letztgenannten Verbindungen bevorzugt sind. Als gegebenenfalls mit einzusetzende Polyole sind hier beispielsweise Trimethylolpropan, Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, oder Trishydroxyethyliso- cyanurat zu nennen.Examples of suitable diols are ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3) butanediol (1,4), hexanediol (1 , 6) and isomers, neopentyl glycol, the latter three compounds being preferred. Examples of suitable polyols to be used here are trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol or trishydroxyethyl isocyanurate.
Als Dicarbonsäuren kommen beispielsweise in Frage: Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthal- säure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Adipinsäure,Suitable dicarboxylic acids are, for example: phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Malonsäure,Azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid,
Korksäure, 2-Methylbernsteinsäure sowie deren mögliche Anhydride. Für die Belange der vorlie- genden Erfindung werden die Anhydride infolgedessen durch den Ausdruck "Säure" umfasst. Es können auch Monocarbonsäuren, wie Benzoesäure und Hexancarbonsäure verwendet werden, vorausgesetzt, dass die mittlere OH-Funktionalität des Polyols > 2 ist. Gesättigte aliphatische oder aromatische Säuren sind bevorzugt, wie Adipinsäure oder Isophthalsäure. Als gegebenenfalls in kleineren Mengen mitzuverwendende Polycarbonsäure sei hier Trimellitsäure genannt.Korksäure, 2-Methylsuccinic acid and their possible anhydrides. For the interests of the present Consequently, the anhydrides are included in the invention by the term "acid". Monocarboxylic acids such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid may also be used, provided that the average OH functionality of the polyol is> 2. Saturated aliphatic or aromatic acids are preferred, such as adipic acid or isophthalic acid. As polycarboxylic acid which may optionally be used in smaller amounts, trimellitic acid may be mentioned here.
Hydroxycarbonsäuren, die als Reaktionsteilnehmer bei der Herstellung eines Polyesterpolyols mit endständigen Hydroxylgruppen mitverwendet werden können, sind beispielsweise Hydroxy- capronsäure oder Hydroxybuttersäure. Geeignete Lactone sind z.B. Caprolacton, Butyrolacton und deren Homologe.Hydroxycarboxylic acids which can be used as reactants in the preparation of a polyester polyol having terminal hydroxyl groups are, for example, hydroxycaproic acid or hydroxybutyric acid. Suitable lactones are e.g. Caprolactone, butyrolactone and their homologues.
Besonders bevorzugte Polyesterpolyole sind Hexandiol-Adipinsäureester, Butandiol-Adipinsäure- ester, Hexandiol-Neopentylglykol-Adipinsäureester und Hexandiol-Phthalsäureester.Particularly preferred polyester polyols are hexanediol adipic acid ester, butanediol adipic acid ester, hexanediol neopentyl glycol adipic acid ester and hexanediol phthalic acid ester.
Ebenfalls bevorzugt als Verbindungen b) sind Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate des Molekulargewichts Mn von 400 bis 6000 g/mol, bevorzugt von 600 bis 3000 g/mol, die z.B. durch Reaktion von Kohlensäurederivaten, wie Diphenylcarbonat, Dimethylcarbonat oder Phosgen mit Polyolen, bevorzugt Diolen erhältlich sind.Also preferred as compounds b) are hydroxyl group-containing polycarbonates having a molecular weight Mn of 400 to 6000 g / mol, preferably of 600 to 3000 g / mol, which are e.g. by reaction of carbonic acid derivatives, such as diphenyl carbonate, dimethyl carbonate or phosgene with polyols, preferably diols are obtainable.
Als derartige Diole kommen z.B. Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiol, 1,3- und 1 ,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Neopentylglykol, 1,4-Bishydroxymethylcyclohexan, 2-Methyl-l,3- propandiol, 2,2,4-Trimethylpentandiol-l,3, Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutylengly- kol, Polybutylenglykole, Bisphenol A, Tetrabrombisphenol A aber auch Lacton-modifizierte Diole in Frage. Bevorzugt enthält die Diolkomponente 40 bis 100 Gew.-% 1,6-Hexandiol. Anteilig können auch Hexandiol-Derivate eingesetzt werden, bevorzugt solche, die neben endständigen OH-Gruppen Ether- oder Estergruppen aufweisen, z.B. Produkte, die durch Umsetzung von 1 Mol Hexandiol mit mindestens 1 Mol, bevorzugt 1 bis 2 Mol Caprolacton oder durch Veretherung von Hexandiol mit sich selbst zum Di- oder Trihexylenglykol erhalten werden können.As such diols come e.g. Ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-bis-hydroxymethylcyclohexane, 2-methyl-1, 3-propanediol, 2,2,4-trimethylpentanediol-l, 3, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, bisphenol A, tetrabromobisphenol A but also lactone-modified diols in question. Preferably, the diol component contains from 40 to 100% by weight of 1,6-hexanediol. Proportionally, hexanediol derivatives can also be used, preferably those which, in addition to terminal OH groups, contain ether or ester groups, e.g. Products which can be obtained by reacting 1 mole of hexanediol with at least 1 mole, preferably 1 to 2 moles of caprolactone or by etherification of hexanediol with itself to di- or trihexylenglycol.
Auch Polyether-Polycarbonatdiole können eingesetzt werden. Die Hydroxylpolycarbonate sollten im wesentlichen linear sein. Sie können jedoch gegebenenfalls durch den Einbau polyfunktioneller Komponenten, insbesondere niedermolekularer Polyole, leicht verzweigt werden.Polyether-polycarbonate diols can also be used. The hydroxyl polycarbonates should be substantially linear. However, they may optionally be easily branched by the incorporation of polyfunctional components, especially low molecular weight polyols.
Als Polyolkomponenten b) kommen weiterhin Polyetherpolyole in Betracht z.B. die Polyaddi- tionsprodukte der Styroloxide, des Ethylenoxids, Propylenoxids, Tetrahydrofurans, Butylenoxids, Epichlorhydrins, sowie ihre Mischadditions- und Pfropfprodukte, sowie die durch Kondensation von mehrwertigen Alkoholen oder Mischungen derselben und die durch Alkoxylierung von mehrwertigen Alkoholen, Aminen und Aminoalkoholen gewonnenen Polyetherpolyole. ? Polyol components b) furthermore include polyether polyols, for example the polyaddition products of styrene oxides, ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, butylene oxide, epichlorohydrin, and their mixed addition and grafting products, as well as by condensation of polyhydric alcohols or mixtures thereof and by alkoxylation of polyhydric alcohols, amines and amino alcohols obtained polyether polyols. ?
Die zum Aufbau der Polyurethanharze eingesetzten niedermolekularen Polyole c) bewirken in der Regel eine Versteifung und oder eine Verzweigung der Polymerkette und werden bevorzugt während der Prepolymer-Synthese eingesetzt. Das Molekulargewicht liegt bevorzugt zwischen 62 und 400 g/mol, besonders bervorzugt zwischen 62 und 200 g/mol. Geeignete Polyole c) können alipha- tische, alicyclische oder aromatische Gruppen enthalten. Genannt seien hier beispielsweise die niedermolekularen Polyole mit bis zu etwa 20 Kohlenstoffatomen je Molekül, wie z.B. Ethylen- glykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol, Cyclo- hexandiol, 1 ,4-Cyclohexandimethanol, 1 ,6-Hexandiol, Neopentylglykol, Bisphenol A (2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan), hydriertes Bisphenol A (2,2-Bis(4-hydroxycyclohexyl)propan), sowie Trimethylolpropan, Glycerin oder Pentaerythrit und Mischungen dieser und gegebenenfalls auch weiterer niedermolekularer Polyole c). Bevorzugt sind 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol und Trimethylolpropan.The low molecular weight polyols c) used to build up the polyurethane resins generally cause stiffening and / or branching of the polymer chain and are preferably used during the prepolymer synthesis. The molecular weight is preferably between 62 and 400 g / mol, more preferably between 62 and 200 g / mol. Suitable polyols c) may contain aliphatic, alicyclic or aromatic groups. Mention may be made, for example, of the low molecular weight polyols having up to about 20 carbon atoms per molecule, such as e.g. Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, bisphenol A (2,2 Bis (4-hydroxyphenyl) propane), hydrogenated bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane), and trimethylolpropane, glycerol or pentaerythritol and mixtures of these and optionally other low molecular weight polyols c). Preference is given to 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol and trimethylolpropane.
Zur Kettenverlängerung des NCO-terminierten Prepolymers können Di- oder Polyamine sowie Hydrazide als Komponente c) eingesetzt werden, z.B. Ethylendiamin, 1,2- und 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1 ,6-Diaminohexan, Isophorondiamin, Isomerengemisch von 2,2,4- und 2,4,4-For chain extension of the NCO-terminated prepolymer, di- or polyamines and hydrazides can be used as component c), e.g. Ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-
Trimethylhexamethylendiamin, 2-Methylpentamethylendiamin, Diethylentriamin, und 4,4-Diami- nodicyclohexylmethan, Dimethylethylendiamin, Hydrazin oder Adipinsäuredihydrazid. Bevorzugt sind Ethylendiamin, Diethylentriamin, Isophorondiamin und HydrazinTrimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, and 4,4-diamino-dicyclohexylmethane, dimethylethylenediamine, hydrazine or adipic dihydrazide. Preferred are ethylenediamine, diethylenetriamine, isophoronediamine and hydrazine
Als Komponente c) kommen prinzipiell auch Verbindungen in Betracht, die aktiven Wasserstoff mit gegenüber Isocyanat-Gruppen unterschiedlicher Reaktivität enthalten, wie Verbindungen, die neben einer primären Aminogruppe auch sekundäre Aminogruppen oder neben einer Aminogruppe (primär oder sekundär) auch OH-Gruppen aufweisen. Beispiele hierfür sind primäre/sekundäre Amine, wie 3-Amino-l-Methylaminopropan, 3-Amino-l-Ethylaminopropan, 3-Amino-l-cyclo- hexylaminopropan, 3-Amino-l-methylaminobutan, weiterhin Alkanolamine wie N-Aminoethyl- ethanolamin, Ethanolamin, 3-Aminopropanol, Neopentanolamin und besonders bevorzugt Dieth- anolamin, N-(2-Hydroxyethyl)ethylendiamin, N,N'-bis(2-hydroxyethyl)-ethylendiamin. Diese können bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion als Kettenverlängerer und/oder als Kettenterminierung eingesetzt werden.As component c) are in principle also compounds into consideration, containing active hydrogen with respect to isocyanate groups of different reactivity, such as compounds which have not only a primary amino group but also secondary amino groups or in addition to an amino group (primary or secondary) OH groups. Examples of these are primary / secondary amines, such as 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, furthermore alkanolamines, such as N-aminoethyl- ethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine and more preferably diethanolamine, N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine, N, N'-bis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine. These can be used in the preparation of the dispersion according to the invention as chain extenders and / or as chain terminators.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen können gegebenenfalls Bausteine d) enthalten, die sich jeweils an den Kettenenden befinden und diese abschließen. Diese Bausteine leiten sich zum einen von monofunktionellen, mit NCO-Gruppen reaktiven Verbindungen ab, wie Monoaminen, insbesondere mono-sekundären Aminen oder Monoalkoholen. Bevorzugt sind Ethanol, n-Butanol, 2- Ethylhexanol, Propylamin, Butylamin, Stearylamin oder Dibutylamin. Geeignete ionisch bzw. potentiell ionisch hydrophilierende Verbindungen e) sind Verbindungen, die mindestens eine isocyanatreaktive Gruppe sowie mindestens eine Funktionalität, wie z.B. — 000"Y+, -SO3 Y+, -PO(O"Y+)2 (Y+ beispielsweise = H+, NH4 +, Metallkation), aufweisen, die bei Wechselwirkung mit wässrigen Medien ein pH-Wert-abhängiges Dissoziationsgleichgewicht eingehen und auf diese Weise negativ geladen oder neutral sein können. Bevorzugte isocya,- natreaktive Gruppen sind Hydroxyl- oder Aminogruppen.The dispersions according to the invention may optionally contain building blocks d), which are located respectively at the chain ends and terminate them. These building blocks are derived, on the one hand, from monofunctional compounds reactive with NCO groups, such as monoamines, in particular mono-secondary amines or monoalcohols. Preferred are ethanol, n-butanol, 2-ethylhexanol, propylamine, butylamine, stearylamine or dibutylamine. Suitable ionically or potentially ionically hydrophilicizing compounds e) are compounds which have at least one isocyanate-reactive group and at least one functionality, such as, for example, - " Y + , -SO 3 Y + , -PO (O " Y + ) 2 (Y + = H + , NH 4 + , metal cation), which, upon interaction with aqueous media, undergo a pH-dependent dissociation equilibrium and in this way may be negatively charged or neutral. Preferred isocyanate-reactive groups are hydroxyl or amino groups.
Geeignete anionisch oder potentiell anionisch hydrophilierende Verbindungen entsprechend der Definition der Komponente e) sind z.B. Mono- und Dihydroxycarbonsäuren, Mono- und Diamino- carbonsäuren, Mono- und Dihydroxysulfonsäuren, Mono- und Diaminosulfonsäuren sowie Mono- und Dihydroxyphosphonsäuren oder Mono- und Diaminophosphonsäuren und ihre Salze wieSuitable anionic or potentially anionic hydrophilic compounds according to the definition of component e) are e.g. Mono- and dihydroxycarboxylic acids, mono- and diaminocarboxylic acids, mono- and dihydroxysulfonic acids, mono- and diaminosulfonic acids and also mono- and dihydroxyphosphonic acids or mono- and diaminophosphonic acids and their salts, such as
Dimethylolpropionsäure, Dimethylolbuttersäure, Hydroxypivalinsäure, N-(2-Aminoethyl)-ß-ala- nin, 2-(2-Amino-ethylamino)-ethansulfonsäure, Ethylendiamin-propyl-sulfonsäure oder -butylsul- fonsäure, 1,2- oder 1,3-Propylendiamin-ß-ethylsulfonsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure, Glykol- säure, Milchsäure, Glycin, Alanin, Taurin, Lysin, 3,5-Diaminobenzoesäure, ein Additionsprodukt von IPDI und Acrylsäure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1) und dessen Alkali- und/oder Ammoniumsalze; Polyethersulfonat, das propoxylierte Addukt aus 2-Butendiol und NaHSO3, z.B. beschrieben in der DE-A 2 446 440 (Seite 5-9, Formel I-III). Weiterhin kann Cyclohexylaminopropansulfons- äure (CAPS) wie z.B. in der WO-A 01/88006 als Verbindung entsprechend der Definition der Komponente 5) verwendet werden.Dimethylolpropionic acid, dimethylolbutyric acid, hydroxypivalic acid, N- (2-aminoethyl) -β-alanine, 2- (2-aminoethylamino) -ethanesulfonic acid, ethylenediamine-propyl-sulfonic acid or -butylsulfonic acid, 1,2- or 1, 3-propylenediamine-ß-ethylsulfonic acid, malic acid, citric acid, glycolic acid, lactic acid, glycine, alanine, taurine, lysine, 3,5-diaminobenzoic acid, an addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1) and its alkali and / or ammonium salts; Polyethersulfonate, the propoxylated adduct of 2-butenediol and NaHSO 3 , for example described in DE-A 2 446 440 (page 5-9, formula I-III). Furthermore, cyclohexylaminopropanesulfonic acid (CAPS) can be used as, for example, in WO-A 01/88006 as a compound corresponding to the definition of component 5).
Bevorzugte Verbindungen e) sind solche, die über Carboxy- oder Carboxylat- und/oder Sulfonat- gruppen verfugen. Besonders bevorzugte ionische Verbindungen 5) sind solche, die Carboxyl- und/oder Sulfonatgruppen als ionische oder potentiell ionische Gruppen enthalten, wie die Salze von N-(2-Aminoethyl)-ß-alanin, der 2-(2-Amino-ethylamino)-ethansulfonsäure oder des Additionsproduktes von IPDI und Acrylsäure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1) sowie Dimethylolpropion- säure.Preferred compounds e) are those which have carboxy or carboxylate and / or sulfonate groups. Particularly preferred ionic compounds 5) are those which contain carboxyl and / or sulfonate groups as ionic or potentially ionic groups, such as the salts of N- (2-aminoethyl) -β-alanine, of 2- (2-aminoethylamino) -ethanesulfonic acid or the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1) and dimethylolpropionic acid.
Geeignete nichtionisch hydrophilierende Verbindungen entsprechend der Definition der Komponente f) sind z.B. Polyoxyalkylenether, die mindestens eine Hydroxy- oder Aminogruppe enthalten. Diese Polyether enthalten einen Anteil von 30 Gew.-% bis 100 Gew.-% an Bausteinen, die vom Ethylenoxid abgeleitet sind.Suitable nonionic hydrophilic compounds according to the definition of component f) are e.g. Polyoxyalkylene ethers containing at least one hydroxy or amino group. These polyethers contain from 30% to 100% by weight of building blocks derived from ethylene oxide.
Nichtionisch hydrophilierende Verbindungen f) sind beispielsweise auch einwertige, im statistischen Mittel 5 bis 70, bevorzugt 7 bis 55 Ethylenoxideinheiten pro Molekül aufweisende PoIy- alkylenoxidpolyetheralkohole, wie sie in an sich bekannter Weise durch Alkoxylierung geeigneter Startermoleküle zugänglich sind. Bei den Polyalkylenoxidpolyetheralkoholen handelt es sich entweder um reine Polyethylenoxid- polyether oder gemischte Polyalkylenoxidpolyether, deren Alkylenoxideinheiten zu mindestens 30 mol-%, bevorzugt zu mindestens 40 mol-% aus Ethylenoxideinheiten bestehen. Besonders bevorzugte nichtionische Verbindungen sind monofunktionelle gemischte Polyalkylenoxidpoly- ether, die mindestens 40 mol-% Ethylenoxid- und maximal 60 mol-% Propylenoxideinheiten aufweisen.Nonionically hydrophilicizing compounds f) are, for example, also monohydric, on average 5 to 70, preferably 7 to 55 ethylene oxide units per molecule having polyalkylenoxidpolyetheralkohole, as they are accessible in a conventional manner by alkoxylation of suitable starter molecules. The polyalkylene oxide polyether alcohols are either pure polyethylene oxide polyethers or mixed polyalkylene oxide polyethers whose alkylene oxide units consist of at least 30 mol%, preferably at least 40 mol%, of ethylene oxide units. Particularly preferred nonionic compounds are monofunctional mixed polyalkylene oxide polyethers which have at least 40 mol% of ethylene oxide and not more than 60 mol% of propylene oxide units.
Geeignete Startermoleküle sind z.B. Diethylenglykolmonobutylether oder n-Butanol. Für die Alkoxylierungsreaktion geeignete Alkylenoxide sind insbesondere Ethylenoxid und Propylenoxid, die in beliebiger Reihenfolge oder auch im Gemisch bei der Alkoxylierungsreaktion eingesetzt werden können.Suitable starter molecules are e.g. Diethylene glycol monobutyl ether or n-butanol. Alkylene oxides which are suitable for the alkoxylation reaction are, in particular, ethylene oxide and propylene oxide, which can be used in any desired order or even as a mixture in the alkoxylation reaction.
Bevorzugt werden 5 bis 40 Gew.-% Komponente a), 55 bis 94 Gew.-% b), 0,5 bis 20 Gew.-% der Summe von Verbindungen c) und d), 0,1 bis 5 Gew.-% Komponente e), 0 bis 20 Gew.-% Komponente f) eingesetzt, wobei die Summe von e) und f) 0,1 bis 25 Gew.-% beträgt und sich die Summe aller Komponenten zu 100 Gew.-% addiert.Preference is given to 5 to 40 wt .-% of component a), 55 to 94 wt .-% b), 0.5 to 20 wt .-% of the sum of compounds c) and d), 0.1 to 5 wt. % Component e), 0 to 20 wt .-% component f) is used, wherein the sum of e) and f) is 0.1 to 25 wt .-% and the sum of all components added to 100 wt .-%.
Besonders bevorzugt werden 5 bis 35 Gew.-% Komponente a), 60 bis 90 Gew.-% Komponente b),Particularly preferred are 5 to 35 wt .-% of component a), 60 to 90 wt .-% of component b),
0,5 bis 15 Gew.-% der Summe von Verbindungen c) und d), 0,1 bis 4 Gew.-% Komponente e), 0 bis 15 Gew.-% Komponente f) eingesetzt, wobei die Summe von e) und f) 0,1 bis 19 Gew.-% beträgt und sich die Summe aller Komponenten zu 100 Gew.-% addiert.0.5 to 15% by weight of the sum of compounds c) and d), 0.1 to 4% by weight of component e), 0 to 15% by weight of component f), where the sum of e) and f) is 0.1 to 19% by weight and the sum of all components adds to 100% by weight.
Ganz besonders bevorzugt werden 10 bis 30 Gew.-% Komponente a), 65 bis 85 Gew.-% Kompo- nente b), 0,5 bis 14 Gew.-% der Summe von Verbindungen c) und d), 0,1 bis 3,5 Gew.-% Komponente e), 0 bis 10 Gew.-% Komponente f) eingesetzt, wobei die Summe von e) und f) 0,1 bis 13,5 Gew.-% beträgt und sich die Summe aller Komponenten zu 100 Gew.-% addiert.Very particularly preferred are 10 to 30% by weight of component a), 65 to 85% by weight of component b), 0.5 to 14% by weight of the sum of compounds c) and d), 0.1 up to 3.5% by weight of component e), 0 to 10% by weight of component f), the sum of e) and f) being 0.1 to 13.5% by weight and the sum of all Components added to 100 wt .-%.
Geeignete Nitrocellulose ist wasserunlösliche Nitrocellulose aller Viskositätsstufen. Bevorzugt geeignet sind Nitrocellulosen, die beispielsweise die üblichen Collodiumqualitäten aufweisen (zum Begriff „Collodium" vgl. Römpp's Chemielexikon, Thieme Verlag, Stuttgart), d.h. Cellulosesal- petersäureester, mit einem Stickstoffgehalt von 10 bis 12,8 Gew.-%, die in dem Prozesslösemittel oder Prozesslösemittelgemisch löslich sind.Suitable nitrocellulose is water-insoluble nitrocellulose of all viscosity stages. Preference is given to nitrocelluloses which, for example, have the usual collodium qualities (for the term "collodium" see Römpp's Chemie Lexikon, Thieme Verlag, Stuttgart), ie cellulose nitric acid esters having a nitrogen content of 10 to 12.8% by weight, which are present in the Process solvent or process solvent mixture are soluble.
Besonders bevorzugt sind Cellulosesalpetersäureester mit einem Stickstoffgehalt von 10,7 bis 12,6 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 10,7 bis 12,3 Gew.-%. Beispiele solcher Cellulosesalpeter- säureester sind die Walsroder® Nitrocellulose A-Typen (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG,Particularly preferred are cellulose nitric acid esters having a nitrogen content of 10.7 to 12.6 wt .-%, most preferably from 10.7 to 12.3 wt .-%. Examples of such Cellulosesalpeter- are säureester Walsroder ® nitrocellulose A types (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG,
Bomlitz DE) mit einem Stickstoffgehalt von 10,7 bis 11,3 Gew.-% oder Walsroder® Nitrocellulose AM-Typen (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE), die einem Stickstoffgehalt von 1 1,3 bis 11,8 Gew.-% aufweisen oder Walsroder® Nitrocellulose E-Typen (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE) mit einem Stickstoffgehalt von 11,8 bis 12,3 Gew.-%.Bomlitz DE) with a nitrogen content of 10.7 to 11.3 wt .-% or Walsroder ® nitrocellulose AM types (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE), the nitrogen content of 1 1.3 to 11.8 wt .-% or Walsroder ® nitrocellulose E types (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE) with a nitrogen content of 11.8 to 12.3 wt .-%.
Innerhalb der vorgenannten Cellulosesalpetersäureester bestimmter Stickstoffgehalte sind jeweils alle Viskositätsstufen geeignet. Niederviskose Cellulosesalpetersäureester unterschiedlicher Stick- stoffgehalte werden entsprechend nach ISO 14446 in folgende Gruppen eingeteilt: > 30A, > 3OM,' Within the aforementioned cellulose nitric acid esters of certain nitrogen contents, all viscosity stages are suitable in each case. Low-viscosity cellulose nitric acid esters of different nitrogen contents are classified according to ISO 14446 into the following groups:>30A,> 3OM, '
> 30E. Mittelviskose Cellulosesalpetersäureester unterschiedlicher Stickstoffgehalte, werden entsprechend nach ISO 14446 in folgende Gruppen eingeteilt: 18 E bis 29 E, 18 M bis 29 M, 18A bis 29 A. Hochviskose Cellulosesalpetersäureester unterschiedlicher Stickstoffgehalte, entsprechend nach ISO 14446 sind: < 17 E, < 17 M und < 17 A.> 30E. Medium-viscosity cellulose nitric esters of different nitrogen contents are classified according to ISO 14446 into the following groups: 18 E to 29 E, 18 M to 29 M, 18 A to 29 A. Highly viscous cellulose nitric esters of different nitrogen contents, corresponding to ISO 14446 are: <17 E, <17 M and <17 A.
Es können auch Mischungen verschiedener Typen der oben genannten geeigneten Cellulosesalpetersäureester eingesetzt werden.It is also possible to use mixtures of different types of the abovementioned suitable cellulose nitric esters.
Die Nitrocellulose wird in handelsüblicher Form zumeist phlegmatisiert ausgeliefert. Üblicher Phlegmatisierungsmittel sind beispielsweise Alkohole oder Wasser. Der Gehalt an Phlegmatisie- rungsmitteln beträgt zwischen 5 bis 40 Gew.-%. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Disper- sionen werden bevorzugt Nitrocellulosen verwendet, die mit Alkoholen oder Wasser angefeuchtet wurden. In einer besonders bevorzugten Form wird Nitrocellulose, die mit 10 bis 40 Gew.-% Isopropanol (bezogen auf die Gesamtmasse der Lieferform) angefeuchtet wurde, verwendet. Als Beispiele seien genannt „Walsroder® Nitrocellulose E 560 Isopropanol 30%" oder „Walsroder® Nitrocellulose A 500 Isopropanol 30%", oder „ Walsroder® Nitrocellulose E560/Wasser 35 %."The nitrocellulose is usually supplied in a phlegmatized form in commercial form. Typical phlegmatizers are, for example, alcohols or water. The content of phlegmatizing agent is between 5 to 40 wt .-%. Nitrocelluloses which have been moistened with alcohols or water are preferably used to prepare the dispersions according to the invention. In a particularly preferred form, nitrocellulose moistened with 10 to 40% by weight of isopropanol (based on the total mass of the delivery form) is used. As examples called "Walsroder ® nitrocellulose E 560 isopropanol 30%" or "Walsroder ® nitrocellulose A 500 isopropanol 30%" or "Walsroder ® nitrocellulose E560 / water 35%."
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen kann in einer oder mehrerenThe process for preparing the dispersions of the invention may be in one or more
Stufe/-n in homogener oder bei mehrstufiger Umsetzung, teilweise in disperser Phase durchgeführt werden. Nach vollständig oder teilweise durchgeführter Polyaddition aus a) - f) erfolgt ein Disper- gier-, Emulgier- oder Lösungsschritt. Im Anschluss erfolgt gegebenenfalls eine weitere Polyaddition oder Modifikation in disperser Phase.Stage / -n be carried out in homogeneous or multistage reaction, partially in disperse phase. After complete or partial polyaddition from a) -f), a dispersion, emulsification or dissolution step takes place. This is followed, if appropriate, by a further polyaddition or modification in disperse phase.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen wird das aus dem Stand der Technik zurFor the preparation of the dispersions of the invention is that of the prior art
Herstellung von PUR-Dispersionen bekannte Acetonverfahren verwendet.Production of PU dispersions known acetone method used.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion nach dem Aceton-Verfahren werden üblicherweise die Bestandteile b) bis f), die keine primären oder sekundären Aminogruppen aufweisen dürfen und die Polyisocyanatkomponenten a) zur Herstellung eines isocyanatfunktionellen Polyurethan-Prepolymers ganz oder teilweise vorgelegt und gegebenenfalls mit einem mit Wasser mischbaren aber gegenüber Isocyanatgruppen inerten Lösungsmittel verdünnt und auf Temperatu- ren im Bereich von 50 bis 1200C aufgeheizt. Zur Beschleunigung der Isocyanatadditionsreaktion können die in der Polyurethan-Chemie bekannten Katalysatoren eingesetzt werden.For the preparation of the dispersion according to the invention by the acetone process are usually the components b) to f), which may have no primary or secondary amino groups and the polyisocyanate components a) for the preparation of an isocyanate-functional polyurethane prepolymer completely or partially and optionally with a with Water-miscible but diluted with isocyanate-inert solvents and diluted to room temperature. heated in the range of 50 to 120 0 C. To accelerate the isocyanate addition reaction, the catalysts known in polyurethane chemistry can be used.
Geeignete Lösungsmittel sind mit Wasser unbegrenzt mischbar und weisen einen Siedepunkt bei Normaldruck von 40 bis 1000C auf und reagieren nicht oder nur sehr langsam mit den Aufbaukomponenten. Besonders geeignet ist Tetrahydrofuran und die üblichen aliphatischen, ketofunktionellen Lösemittel wie z.B. Aceton, 2-Butanon oder Tetrahydrofuran, die nicht nur zu Beginn der Herstellung, sondern gegebenenfalls in Teilen auch später zugegeben werden können. Bevorzugt sind Aceton und 2-Butanon. Besonders bevorzugt ist Aceton. Anschließend werden die gegebenenfalls zu Beginn der Reaktion noch nicht zugegebenen Bestandteile von a) — f) zudosiert.Suitable solvents are immiscible with water indefinitely and have a boiling point at atmospheric pressure of 40 to 100 0 C and do not react or only very slowly with the synthesis components. Particularly suitable is tetrahydrofuran and the usual aliphatic, ketofunctional solvents such as acetone, 2-butanone or tetrahydrofuran, which may be added not only at the beginning of the preparation, but optionally also in parts later. Preference is given to acetone and 2-butanone. Particularly preferred is acetone. Subsequently, the optionally not added at the beginning of the reaction components of a) - f) are added.
Bei der Herstellung des Polyurethan-Prepolymeren beträgt das Stoffmengenverhältnis von Isocya- natgruppen zu mit Isocyanat reaktiven Gruppen 1,05 bis 3,5, bevorzugt 1,1 bis 3,0, besonders bevorzugt 1,1 bis 2,5.In the preparation of the polyurethane prepolymer, the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups is 1.05 to 3.5, preferably 1.1 to 3.0, particularly preferably 1.1 to 2.5.
Die Umsetzung der Komponenten a) — f) zum Prepolymer erfolgt teilweise oder vollständig, bevorzugt aber vollständig. Es werden so Polyurethan-Prepolymere, die freie Isocyanatgruppen enthalten, in Substanz oder in Lösung erhalten.The reaction of the components a) - f) to the prepolymer takes place partially or completely, but preferably completely. Thus, polyurethane prepolymers containing free isocyanate groups are obtained in bulk or in solution.
Nach oder während der Herstellung der Polyurethan-Prepolymere erfolgt, falls dies noch nicht in den Ausgangsmolekülen durchgeführt wurde, die teilweise oder vollständige Salzbildung der potentiell anionisch dispergierend wirkenden Gruppen. Im Falle potentiell anionischer Gruppen werden dazu Basen wie tertiäre Amine, z.B. Trialkylamine mit 1 bis 12, bevorzugt 1 bis 6 C-Atomen in jedem Alkylrest eingesetzt. Beispiele hierfür sind Trimethylamin, Triethylamin,After or during the preparation of the polyurethane prepolymers, if this has not yet been carried out in the starting molecules, the partial or complete salt formation of the potentially anionically dispersing groups takes place. In the case of potentially anionic groups, bases such as tertiary amines, e.g. Trialkylamines having 1 to 12, preferably 1 to 6 carbon atoms used in each alkyl radical. Examples of these are trimethylamine, triethylamine,
Methyldiethylamin, Tripropylamin, N-methylmorpholin, Methyldiisopropylamin, Ethyldiisopro- pylamin und Diisopropylethylamin. Die Alkylreste können beispielsweise auch Hydroxylgruppen tragen, wie bei den Dialkylmonoalkanol-, Alkyldialkanol- und Trialkanolaminen. Als Neutralisationsmittel sind auch anorganische Basen, wie wässrige Ammoniaklösung oder Natrium- bzw. Kaliumhydroxid einsetzbar. Bevorzugt sind Ammoniak, Triethylamin, Triethanolamin, Dime- thylethanolamin, Diisopropylethylamin, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid.Methyldiethylamine, tripropylamine, N-methylmorpholine, methyldiisopropylamine, ethyldiisopropylamine and diisopropylethylamine. The alkyl radicals may, for example, also carry hydroxyl groups, as in the case of the dialkylmonoalkanol, alkyldialkanol and trialkanolamines. As a neutralizing agent also inorganic bases, such as aqueous ammonia solution or sodium or potassium hydroxide can be used. Preference is given to ammonia, triethylamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, diisopropylethylamine, sodium hydroxide or potassium hydroxide.
Die Stoffmenge der Basen liegt zwischen 50 und 125 %, bevorzugt zwischen 70 und 100 %, der Stoffmenge der zu neutralisierenden Säuregruppen. Die Neutralisation kann auch gleichzeitig mit der Dispergierung erfolgen, in dem das Dispergierwasser bereits das Neutralisationsmittel enthält.The molar amount of the bases is between 50 and 125%, preferably between 70 and 100%, of the molar amount of the acid groups to be neutralized. The neutralization can also take place simultaneously with the dispersion in which the dispersing water already contains the neutralizing agent.
Im Anschluss wird in einem weiteren Verfahrensschritt, falls noch nicht oder nur teilweise geschehen das erhaltene Prepolymer mit Hilfe von aliphatischen Ketonen wie Aceton oder 2-Butanon gelöst. Anschließend werden mögliche NH2- und/oder NH-funktionelle Komponenten c) bis e) mit den noch verbliebenen Isocyanatgruppen umgesetzt. Diese Kettenverlängerung/-terminierung kann dabei entweder in Lösungsmittel vor dem Dispergieren, während des Dispergierens oder in Wasser nach dem Dispergieren durchgeführt werden. Bevorzugt wird die Kettenverlängerung vor der Dispergierung in Wasser durchgeführt.Subsequently, in a further process step, if not yet done or only partially done, the resulting prepolymer with the aid of aliphatic ketones such as acetone or 2-butanone. Subsequently, possible NH 2 - and / or NH-functional components c) to e) are reacted with the remaining isocyanate groups. This chain extension / termination can be carried out either in a solvent before dispersion, during dispersion or in water after dispersion. The chain extension is preferably carried out in water before dispersion.
Werden zur Kettenverlängerung Verbindungen entsprechend der Definition von e) mit NH2- oder NH-Gruppen eingesetzt, erfolgt die Kettenverlängerung der Prepolymere bevorzugt vor der Dispergierung.If compounds corresponding to the definition of e) with NH 2 or NH groups are used for chain extension, the chain extension of the prepolymers preferably takes place before the dispersion.
Der Kettenverlängerungsgrad, also das Äquivalentverhältnis von NCO-reaktiven Gruppen der zur Kettenverlängerung eingesetzten Verbindungen zu freien NCO-Gruppen des Prepolymers liegt zwischen 40 bis 150 %, bevorzugt zwischen 50 bis 120 %, besonders bevorzugt zwischen 60 bis 120 %.The degree of chain extension, ie the equivalent ratio of NCO-reactive groups of the compounds used for chain extension to free NCO groups of the prepolymer, is between 40 and 150%, preferably between 50 and 120%, particularly preferably between 60 and 120%.
Die aminischen Komponenten [c), d), f)] können gegebenenfalls in wasser- oder lösemittelverdünnter Form im erfindungsgemäßen Verfahren einzeln oder in Mischungen eingesetzt werden, wobei grundsätzlich jede Reihenfolge der Zugabe möglich ist.The amine components [c), d), f)] can optionally be used individually or in mixtures in water- or solvent-diluted form in the process according to the invention, wherein in principle any order of addition is possible.
Wenn Wasser oder organische Lösemittel als Verdünnungsmittel mitverwendet werden, so beträgt der Verdünnungsmittelgehalt bevorzugt 70 bis 95 Gew.-%.When water or organic solvents are used as the diluent, the diluent content is preferably 70 to 95% by weight.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion aus den Prepolymeren erfolgt im Anschluss an die Kettenverlängerung. Dazu wird das gelöste und kettenverlängerte Polyurethanpolymer gegebe- nenfalls unter starker Scherung, wie z.B. starkem Rühren, entweder in das Dispergierwasser eingetragen oder es wird umgekehrt das Dispergierwasser zu den Prepolymerlösungen gerührt. Bevorzugt wird das Wasser in das gelöste Prepolymer gegeben.The preparation of the dispersion according to the invention from the prepolymers takes place after the chain extension. For this purpose, the dissolved and chain-extended polyurethane polymer may be subjected to high shear, such as, e.g. vigorous stirring, either added to the dispersing water or, conversely, the dispersing water is stirred into the prepolymer solutions. Preferably, the water is added to the dissolved prepolymer.
Das in den Dispersionen nach dem Dispergierschritt noch enthaltene Lösemittel wird üblicherweise anschließend destillativ entfernt. Eine Entfernung bereits während der Dispergierung ist ebenfalls möglich. Die erfindungsgemäßen Dispersionen weisen in der Regel einenThe solvent still present in the dispersions after the dispersion step is then usually removed by distillation. A removal already during the dispersion is also possible. The dispersions according to the invention generally have one
Restlösemittelgehalt von < 3 Gew.-%, bevorzugt < 1 Gew.-% auf.Residual solvent content of <3 wt .-%, preferably <1 wt .-% to.
Die Nitrocellulose wird bevorzugt vor Zugabe zum Prepolymer (i) in ketofunktionellen organischen Lösemitteln wie Aceton oder 2-Butanon gelöst. Besonders bevorzugt wird die Nitrocellulose in Aceton gelöst. Der Gehalt an Nitrocellulose in der acetonischen Lösung beträgt 5 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 70 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%. Die Zugabe der acetonischen Nitrocelluloselösung kann während des Löseschritts nach Herstellung des Prepolymers vor (i) oder nach (ii) der Kettenverlängerung aber vor der Dispergierung oder nach der Dispergierung vor der Destillation (iii) erfolgen.The nitrocellulose is preferably dissolved in ketofunctional organic solvents such as acetone or 2-butanone prior to addition to the prepolymer (i). Most preferably, the nitrocellulose is dissolved in acetone. The content of nitrocellulose in the acetone solution is 5 to 95 wt .-%, preferably 5 to 70 wt .-% and particularly preferably 5 to 50 wt .-%. The addition of the acetone nitrocellulose solution may take place during the dissolution step after preparation of the prepolymer before (i) or after (ii) chain extension but before dispersion or after dispersion prior to distillation (iii).
Bevorzugt erfolgt die Zugabe der gelösten Nitrocellulose nach Herstellung des Prepolymers (i), d.h. vor oder nach dem Kettenverlängerungsschritt (ii), aber vor der Dispergierung (iii).Preferably, the addition of the dissolved nitrocellulose occurs after preparation of the prepolymer (i), i. before or after the chain extension step (ii), but before the dispersion (iii).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zugabe der gelösten Nitrocellulose nach dem Kettenverlängerungsschritt (ii) vor der Dispergierung (iii).In a particularly preferred embodiment, the addition of the dissolved nitrocellulose after the chain extension step (ii) takes place before dispersion (iii).
Der Gehalt an Nitrocellulose in der resultierenden erfindungsgemäßen Dispersion, bezogen auf Gesamtfestkörper, beträgt 0,5 Gew.-% bis 85 Gew.-%, bevorzugt 5 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%.The content of nitrocellulose in the resulting inventive dispersion, based on total solids, is 0.5% by weight to 85% by weight, preferably 5% by weight to 75% by weight, particularly preferably 10 to 60% by weight. %.
Der Feststoffgehalt der erfindungsgemäßen Dispersion liegt zwischen 10 bis 70 Gew.-%, bevorzugt zwischen 20 bis 65 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 30 bis 63 Gew.-%.The solids content of the dispersion according to the invention is between 10 to 70 wt .-%, preferably between 20 to 65 wt .-% and particularly preferably between 30 to 63 wt .-%.
Die Polyurethan-Nitrocellulose-Teilchen, enthaltend in den erfindungsgemäßen Dispersionen, weisen eine mittlere Teilchengröße zwischen 20 und 700 nm, bevorzugt zwischen 30 und 550 nm, besonders bevorzugt zwischen 50 und 400 nm und ganz besonders bevorzugt zwischen 100 undThe polyurethane-nitrocellulose particles containing in the dispersions of the invention have an average particle size between 20 and 700 nm, preferably between 30 and 550 nm, more preferably between 50 and 400 nm and most preferably between 100 and
330 nm auf.330 nm.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen können zusätzlich noch Antioxidantien und/oder Lichtschutzmittel und/oder andere Hilfs- und Zusatzmittel wie beispielsweise Entschäumer und Verdicker enthalten. Schließlich können auch Füllstoffe, nicht migrationsfähige Weichmacher, Pigmente, Kieselsäuresole, Aluminium-, Ton-Dispersionen, Verlaufsmittel oder Thixotropiemittel enthalten sein. Je nach gewünschtem Eigenschaftsbild und Verwendungszweck der erfindungsgemäßen Dispersionen können bis zu 70 %, bezogen auf Gesamttrockensubstanz, solcher Füllstoffe im Endprodukt enthalten sein.The dispersions of the invention may additionally contain antioxidants and / or light stabilizers and / or other auxiliaries and additives such as defoamers and thickeners. Finally, fillers, non-migratory plasticizers, pigments, silica sols, aluminum, clay dispersions, leveling agents or thixotropic agents may also be present. Depending on the desired property profile and intended use of the dispersions according to the invention, up to 70%, based on the total dry substance, of such fillers may be present in the end product.
Die erfindungsgemäßen, wässrigen Dispersionen können z.B. in Einschichtlacken oder in der Klar- oder Decklackschicht (oberste Schicht) von Mehrschichtaufbauten eingesetzt werden.The aqueous dispersions of the invention may e.g. be used in single-coat paints or in the clear or topcoat layer (top layer) of multi-layer structures.
Die Herstellung der Beschichtung kann nach den unterschiedlichen Spritzverfahren wie beispielsweise Luftdruck-, Airless- oder Elektrostatik-Spritzverfahren unter Verwendung von Ein- oder gegebenenfalls Zweikomponenten-Spritzanlagen erfolgen. Die Lacke und Beschichtungsmittel, enthaltend die erfindungsgemäßen Dispersionen, können jedoch auch nach anderen Methoden, beispielsweise durch Streichen, Rollen, Gießen, Rakeln, Tauchen, Drucken oder weiteren demThe preparation of the coating can be carried out by the different spraying methods such as air pressure, airless or electrostatic spraying using single or optionally two-component spray systems. However, the paints and coating compositions containing the dispersions of the invention can also by other methods, for example by brushing, rolling, pouring, knife coating, dipping, printing or further the
Stand der Technik bekannten Methoden appliziert werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Beschichtungsmittel, enthaltend die erfindungsgemäßen Dispersionen.State of the art known methods are applied. The present invention also relates to coating compositions containing the dispersions of the invention.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Dispersionen zur Herstellung von Produkten im Bereich der Kosmetik.The present invention is the use of the dispersions according to the invention for the production of products in the field of cosmetics.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßenAnother object of the present invention is the use of the invention
Dispersionen zur Herstellung beschichteter Substrate.Dispersions for producing coated substrates.
Geeignete Substrate sind beispielsweise gewebte und nicht gewebte Textilien, Leder, Papier, Hartfaser, papierartige Materialien, Holz, Glas, Kunststoffen der verschiedensten Art, Keramik, Stein, Beton, Bitumen, Metalle oder Glas- oder Kohlefasern.Suitable substrates are for example woven and non-woven textiles, leather, paper, hardboard, paper-like materials, wood, glass, plastics of various kinds, ceramics, stone, concrete, bitumen, metals or glass or carbon fibers.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen eignen sich ebenfalls zur Herstellung von Schlichten, Klebstoffsystemen oder Druckfarben.The novel dispersions are likewise suitable for the preparation of sizes, adhesive systems or printing inks.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Substrataufbau, enthaltend ein oder mehrere Schichten, welche mit den erfindungsgemäßen Dispersionen beschichtet, geklebt oder gebunden sind.The present invention furthermore relates to a substrate structure comprising one or more layers which are coated, bonded or bonded with the dispersions according to the invention.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen sind stabil und lagerfähig. The dispersions of the invention are stable and storable.
Beispiele:Examples:
Verwendete Substanzen und Abkürzungen:Substances used and abbreviations:
Diaminosulfonat: NH2-CH2CH2-NH-CH2CH2-SO3Na (45 %ig in Wasser)Diaminosulphonate: NH 2 -CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 -SO 3 Na (45% in water)
Desmophen® 2020/C2200: Polycarbonatpolyol, OH-Zahl 56 mg KOH/g, zahlenmittleresDesmophen ® 2020 / C2200: polycarbonate polyol, OH number 56 mg KOH / g, number average
Molekulargewicht 2000 g/mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)Molecular weight 2000 g / mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
PolyTHF® 2000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH-Zahl 56 mg KOH/g, zahlenmittleres Molekulargewicht 2000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)PolyTHF ® 2000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
PolyTHF® 1000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH-Zahl 112 mg KOH/g, zahlenmittleres zahlenmittleres Molekulargewicht 1000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)PolyTHF ® 1000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 112 mg KOH / g, number-average number average molecular weight 1000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
Polyether LB 25: monofunktioneller Polyether auf Ethylenoxid-/Propylenoxidbasis zahlenmittleres Molekulargewicht 2250 g/mol, OH-Zahl 25 mg KOH/g (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)Polyether LB 25: monofunctional polyether based on ethylene oxide / propylene oxide number-average molecular weight 2250 g / mol, OH number 25 mg KOH / g (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
IPA: IsopropanolIPA: isopropanol
Desmodur® W: Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methan (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)Desmodur ® W: bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methane (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Germany)
• Walsroder® Nitrocellulose E330/ EPA 30%:• Walsroder ® nitrocellulose E330 / EPA 30%:
niedrigviskose Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,8 bis 12,3%, ISO 14446: 34 E, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DELow-viscosity nitrocellulose with a nitrogen content between 11.8 and 12.3%, ISO 14446: 34 E, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE
• Walsroder® Nitrocellulose El 160/ IPA 30%:• Walsroder ® Nitrocellulose El 160 / IPA 30%:
hochviskose Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,8 bis 12,3%, ISO 14446: 7 E, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DEhigh-viscosity nitrocellulose with a nitrogen content of between 11.8 and 12.3%, ISO 14446: 7 E, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE
• Walsroder® Nitrocellulose A500/ IPA 30%:• Walsroder ® Nitrocellulose A500 / IPA 30%:
hochviskose Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 10,7 bis 11,3%, ISO 14446: 27 A, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE • Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%:high-viscosity nitrocellulose with a nitrogen content between 10.7 to 11.3%, ISO 14446: 27A, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE • Walsroder ® nitrocellulose E560 / IPA 30%:
mittelviskose Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,8 bis 12,3%, ISO 14446: 23 E, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DEmedium-viscosity nitrocellulose with a nitrogen content between 11.8 and 12.3%, ISO 14446: 23 E, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE
• Walsroder® Nitrocellulose E560/Wasser 30 %• Walsroder ® nitrocellulose E560 / water 30%
Mittelviskose Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,8 % bis 12,3 %, ISOMedium viscosity nitrocellulose with a nitrogen content between 11.8% to 12.3%, ISO
14446:E23, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz, DE14446: E23, Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz, DE
Die Bestimmung der Festkörpergehalte erfolgte nach DIN-EN ISO 3251.The solids contents were determined according to DIN-EN ISO 3251.
NCO-Gehalte wurden, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt, volumetrisch gemäß DIN-EN ISO 11909 bestimmt.NCO contents were determined volumetrically in accordance with DIN-EN ISO 11909, unless expressly stated otherwise.
Die mittleren Teilchengrößen der Dispersionen wurden mit Hilfe von Laser-Korrelations-Spektroskopie-Messungen ermittelt (Zetasizer 1000, Malvern Instruments, Malvern, UK).The mean particle sizes of the dispersions were determined by means of laser correlation spectroscopy measurements (Zetasizer 1000, Malvern Instruments, Malvern, UK).
Die Bestimmung der OH-Zahlen erfolgte nach DIN 53240-2.The OH numbers were determined according to DIN 53240-2.
Die angegebenen Stickstoffgehalte der Nitrocellulose in Gew.-% beziehen sich auf die Trockensubstanz der Nitrocellulose.The stated nitrogen contents of the nitrocellulose in wt .-% refer to the dry matter of nitrocellulose.
Variation der Nitrocellulose-Typen:Variation of nitrocellulose types:
Beispiel 1: 10 % Walsroder® Nitrocellulose E330/ IPA 30%Example 1: 10% Walsroder® ® nitrocellulose E330 / IPA 30%
310,3 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und Hexandiol und Neopentylglykol (mittleres Molekulargewicht 1700 g/mol, OHZ = 66 mg KOH / g Substanz) wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 54,9 g Hexa- methylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von310.3 g of a difunctional polyester polyol based on adipic acid and hexanediol and neopentyl glycol (average molecular weight 1700 g / mol, OHN = 66 mg KOH / g of substance) was heated to 65.degree. Subsequently, at 65 ° C within 5 min 54.9 g of hexamethylene diisocyanate were added and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of
3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 503,8 g Aceton bei 5O0C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,6 g Diaminosulfonat, 3,2 g Ethylendiamin und 102,7 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 59,9 g Walsroder® Nitrocellulose E330/ IPA 30% und 145,3 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 515,3 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,9 % und einer mittleren Teilchengröße von 196 nm erhalten. Beispiel 2: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E330/ IPA 30%3.3% was achieved. The finished prepolymer was dissolved with 503.8 g of acetone at 5O 0 C and then added a solution of 20.6 g diaminosulphonate, 3.2 g of ethylenediamine and 102.7 g of water min within 5 s. The stirring time was 15 min. Was then added over 5 minutes a solution of 59.9 g Walsroder® ® nitrocellulose E330 / IPA 30% and 145.3 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 515.3 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.9% and an average particle size of 196 nm. Example 2: 30% Walsroder® ® nitrocellulose E330 / IPA 30%
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 400 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 400 g of acetone at 50 0 C and then a solution of
15,6 g Diaminosulfonat, 2,4 g Ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 174,2 g Walsroder® Nitrocellulose E 330/ IPA 30% und 422,4 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 523,7 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 39,9 % und einer mittleren Teilchengröße von 156 nm erhalten.15.6 g of diaminosulfonate, 2.4 g of ethylenediamine and 77.3 g of water added within 5 min. The stirring time was 15 min. Was then added over 5 minutes a solution of 174.2 g Walsroder® ® nitrocellulose E 330 / IPA 30% and 422.4 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 523.7 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 39.9% and an average particle size of 156 nm.
Beispiel 3: 10 % Walsroder® Nitrocellulose El 160/ IPA 30 %Example 3: 10% Walsroder ® nitrocellulose El 160 / IPA 30%
310,3 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 54,9 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 341,5 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,6 g Diaminosulfonat, 3,2 g Ethylendiamin und 102,7 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 59,9 g Walsroder® Nitrocellulose El 160/ IPA 30 und 307,7 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 515,3 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 38,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 314 nm erhalten.310.3 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 54.9 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 341.5 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 20.6 g of diaminosulfonate, 3.2 g of ethylenediamine and 102.7 g of water within 5 min. The stirring time was 15 min. Subsequently, IPA 30 and 307.7 g of acetone were added within 5 minutes a solution of 59.9 g Walsroder® ® nitrocellulose El 160 /. The dispersion was carried out by adding 515.3 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 314 nm.
Beispiel 4; 30 % Walsroder® Nitrocellulose El 160/ IPA 30 %Example 4; 30% Walsroder ® Nitrocellulose El 160 / IPA 30%
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 322,9 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,2 g Diaminosulfonat, 2,4 g Ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert.233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example was heated to 65 ° C. Subsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 322.9 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 20.2 g of diaminosulfonate, 2.4 g of ethylenediamine and 77.3 g of water within 5 min.
Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 175,5 g Walsroder® Nitrocellulose E 1 160/ IPA 30% und 900,7 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 525,6 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destil- lationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 38,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 523 nm erhalten. The stirring time was 15 min. Subsequently, IPA 30% and 900.7 g of acetone were added within 5 minutes a solution of 175.5 g Walsroder® ® nitrocellulose E 1 160 /. The dispersion was carried out by adding 525.6 g of water within 10 min. In a subsequent distillation Lation step, the removal of the solvent was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 523 nm.
Beispiel 5: 10 % Walsroder® Nitrocellulose A500/ IPA 30%Example 5: 10% Walsroder® Nitrocellulose A500 / IPA 30%
310,3 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 54,9 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fer- tige Prepolymer wurde mit 411 ,4 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,6 g Diaminosulfonat, 3,2 g Ethylendiamin und 102,7 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 59,9 g Walsroder® Nitrocellulose A500/ IPA 30% und 167,8 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 515,3 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 42,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 283 nm erhalten.310.3 g of a difunctional polyester polyol according to Example was heated to 65 ° C. Subsequently, 54.9 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. When completed, the prepolymer was dissolved at 411, 4 g of acetone at 50 0 C. and subsequently a solution of 20.6 g diaminosulphonate, 3.2 g of ethylenediamine and 102.7 g of water min within 5 s. The stirring time was 15 min. Was then added over 5 minutes a solution of 59.9 g Walsroder® ® nitrocellulose A500 / IPA 30% and 167.8 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 515.3 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 42.0% and an average particle size of 283 nm.
Beispiel 6: 30 % Walsroder® Nitrocellulose A500/ IPA 30%Example 6: 30% Walsroder® Nitrocellulose A500 / IPA 30%
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 322,9 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,2 g Diaminosulfonat, 2,4 g Ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 175,5 g Walsroder® Nitrocellulose A500/ IPA 30% und 491,3 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 525,6 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 41,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 141 nm erhalten.233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 322.9 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 20.2 g of diaminosulfonate, 2.4 g of ethylenediamine and 77.3 g of water within 5 min. The stirring time was 15 min. 30% and 491.3 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 175.5 g Walsroder® ® nitrocellulose A500 / IPA. The dispersion was carried out by adding 525.6 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 41.0% and an average particle size of 141 nm.
Variation des Nitrocellulose-Massenanteils am FeststoffgehaltVariation of the nitrocellulose mass fraction in the solids content
Beispiel 7: 20 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ BPA 30 %Example 7: 20% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / BPA 30%
276,3 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 48,9 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 381,7 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus276.3 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 48.9 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 381.7 g of acetone at 50 0 C and then a solution of
18,4 g Diaminosulfonat, 2,4 g Ethylendiamin und 91,4 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 120,1 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 428,4 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 528,9 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 252 nm erhalten.18.4 g of diaminosulfonate, 2.4 g of ethylenediamine and 91.4 g of water added within 5 min. The stirring time was 15 min. Subsequently, within 5 min, a solution of 120.1 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% and 428.4 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 528.9 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.0% and an average particle size of 252 nm.
Beispiel 8: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%Example 8: 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt.233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C.
Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 322,9 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung ausSubsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 322.9 g of acetone at 50 0 C and then a solution of
20.2 g Diaminosulfonat, 2,4 g Ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 175,5 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30 und 696,0 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 525,6 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 41,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 160 nm erhalten.20.2 g of diaminosulfonate, 2.4 g of ethylenediamine and 77.3 g of water added within 5 min. The stirring time was 15 min. Subsequently, 30 and 696.0 g of acetone were added within 5 minutes a solution of 175.5 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA. The dispersion was carried out by adding 525.6 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 41.0% and an average particle size of 160 nm.
Beispiel 9: 40 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%Example 9: 40% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
199,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 35,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 276,0 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus199.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 35.3 g of hexamethylene diisocyanate was added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 276.0 g of acetone at 50 0 C and then a solution of
17.3 g Diaminosulfonat, 2,0 g Ethylendiamin und 66,1 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 233,2 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 925,1 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 536,6 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 261 nm erhalten.17.3 g of diaminosulfonate, 2.0 g of ethylenediamine and 66.1 g of water added within 5 min. The stirring time was 15 min. 30% and 925.1 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 233.2 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA. The dispersion was carried out by adding 536.6 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.0% and an average particle size of 261 nm.
Beispiel 10; 50 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%Example 10; 50% Walsroder ® Nitrocellulose E560 / IPA 30%
114,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 20,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 240,1 g Aceton bei 5O0C gelöst und anschließend eine Lösung aus 13,4 g Diaminosulfonat, 0,9 g Ethylendiamin und 38,0 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 202,8 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 804,4 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 380,5 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 42,9 % und einer mittleren Teilchengröße von 172 nm erhalten.114.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 20.3 g of hexamethylene diisocyanate was added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 240.1 g of acetone at 5O 0 C and then added a solution of 13.4 g of diaminosulfonate, 0.9 g of ethylenediamine and 38.0 g of water within 5 min. The stirring time was 15 min. 30% and 804.4 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 202.8 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA. The dispersion was carried out by adding 380.5 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 42.9% and an average particle size of 172 nm.
Beispiel 11; 60 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30 %Example 11; 60% Walsroder ® Nitrocellulose E560 / IPA 30%
131,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 23,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 275,7 g Aceton bei 5O0C gelöst und anschließend eine Lösung aus 17,5 g Diaminosulfonat, 0,7 g Ethylendiamin und 43,6 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert.131.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 23.3 g of hexamethylene diisocyanate was added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 275.7 g of acetone at 5O 0 C and then added a solution of 17.5 g of diaminosulfonate, 0.7 g of ethylenediamine and 43.6 g of water within 5 min.
Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 350,7 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 1391,1 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 560,5 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lager- stabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 39,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 222 nm erhalten.The stirring time was 15 min. 30%, and 1391.1 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 350.7 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA. The dispersion was carried out by adding 560.5 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the solvents were removed in vacuo and a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 39.0% and an average particle size of 222 nm was obtained.
Process- Varianten der Nitrocellulose-Zugabe:Process variants of nitrocellulose addition:
Beispiel 12: 10 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% (Zugabe der Nitrocellulose vor der Kettenverlängerung)Example 12: 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% (addition of the nitrocellulose before the chain extension)
280,5 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt.280.5 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C.
Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 49,6 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 481,3 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 61,0 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 170,7 g Aceton innerhalb von 5 min zuge- geben. Anschließend wurde eine Lösung aus 15,9 g Diaminosulfonat, 2,5 g Ethylendiamin undSubsequently, 49.6 g of hexamethylene diisocyanate was added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 481.3 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 61.0 g of Walsroder ® nitrocellulose E560 / IPA 30% and 170.7 g of acetone within 5 min. Subsequently, a solution of 15.9 g of diaminosulfonate, 2.5 g of ethylenediamine and
92,8 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min.. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 473,0 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lager- - -92.8 g of water added within 5 min. The stirring time was 15 min .. The dispersion was carried out by adding 473.0 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents in vacuo and there was a storage - -
stabile PUR-Dispersion mit einem Festköφergehalt von 37,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 269 nm erhalten.stable PUR dispersion having a Festköφergehalt of 37.0% and an average particle size of 269 nm.
Beispiel 13: 20 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% (Zugabe der Nitrocellulose vor der Kettenverlängerung)Example 13: 20% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% (addition of the nitrocellulose before the chain extension)
276,3 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 650C aufgeheizt.276.3 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 0 C.
Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 48,9 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 381,7 g Aceton bei 5O0C gelöst und anschließend eine Lösung ausSubsequently, 48.9 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 381.7 g of acetone at 5O 0 C and then a solution of
120.1 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 428,4 g Aceton innerhalb von 5 min zuge- geben. Anschließend wurde eine Lösung aus 18,4 g Diaminosulfonat, 2,4 g Ethylendiamin undAdd 120.1 g of Walsroder ® Nitrocellulose E560 / IPA 30% and 428.4 g of acetone within 5 min. Subsequently, a solution of 18.4 g of diaminosulfonate, 2.4 g of ethylenediamine and
91,4 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min.. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 528,9 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 39,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 176 nm erhalten.91.4 g of water added within 5 min. The stirring time was 15 min .. The dispersion was carried out by adding 528.9 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 39.0% and an average particle size of 176 nm.
Beispiel 14: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%Example 14: 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt.233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C.
Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO-Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 322,9 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung ausSubsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate was added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 322.9 g of acetone at 50 0 C and then a solution of
174.2 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 690,9 g Aceton innerhalb von 5 min zugegeben. Anschließend wurde eine Lösung aus 15,6 g Diaminosulfonat, 2,1 g Ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min.. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 523,7 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 39,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 388 nm erhalten.174.2 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% and 690.9 g of acetone were added within 5 min. Subsequently, a solution of 15.6 g of diaminosulfonate, 2.1 g of ethylenediamine and 77.3 g of water was added within 5 min. The stirring time was 15 min .. The dispersion was carried out by adding 523.7 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 39.0% and an average particle size of 388 nm.
Beispiel 15: 10 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ EPA 30% (Zugabe der Nitrocellulose nach Dispergierung)Example 15: 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30% (addition of the nitrocellulose after dispersion)
310,3 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt.310.3 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C.
Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 54,9 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO-Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 411,4 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,6 g Diaminosulfonat, 3,2 g Ethylendiamin und 102,7 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min.. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 515,3 g Wasser innerhalb von 10 min. Anschließend wurde eine Lösung aus 59,9 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 297,7 g Aceton innerhalb von 5 min zugegeben. In einem anschließendenSubsequently, 54.9 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 411.4 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 20.6 g of diaminosulfonate, 3.2 g of ethylenediamine and 102.7 g of water within 5 min. The stirring time was 15 min .. The dispersion was carried out by adding 515.3 g of water within 10 min. Then a solution of 59.9 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA was 30% and 297.7 g of acetone were added within 5 min. In a subsequent
Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 38,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 260 nm erhalten.Distillation step carried out the removal of the solvents in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 260 nm.
Beispiel 16: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E E560/ IPA 30% (Zugabe der Nitrocellulose nach Dispergierung)Example 16: 30% Walsroder® ® E nitrocellulose E560 / IPA 30% (addition of the nitrocellulose after dispersion)
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 753,4 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 15,6 g Diaminosulfonat, 2,4 g Ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert.233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example was heated to 65 ° C. Subsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 753.4 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 15.6 g of diaminosulfonate, 2.4 g of ethylenediamine and 77.3 g of water within 5 min.
Die Nachrührzeit betrug 15 min.. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 523,7 g Wasser innerhalb von 10 min. Anschließend wurde eine Lösung aus 174,2 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%, und 690,9 g Aceton innerhalb von 5 min zugegeben. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lager- stabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 38,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 376 nm erhalten.The stirring time was 15 min .. The dispersion was carried out by adding 523.7 g of water within 10 min. Then a solution of 174.2 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% and 690.9 g of acetone was added over 5 min. In a subsequent distillation step, the solvents were removed in vacuo and a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 376 nm was obtained.
OH- funktionelle erfindungsgemässe Dispersionen:OH-functional dispersions according to the invention:
Beispiel 17: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30Example 17: 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 322,9 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,2 g Diaminosulfonat, 4,1 g N-(2-Hydroxyethyl)ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 176,5 g Walsroder® Nitrocellulose E560 / IPA 30% und 700,2 g Aceton zugegeben.233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example was heated to 65 ° C. Subsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 322.9 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 20.2 g of diaminosulfonate, 4.1 g of N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine and 77.3 g of water within 5 min. The stirring time was 15 min. Subsequently, a solution of 176.5 g of Walsroder® nitrocellulose E560 / IPA 30% and 700.2 g of acetone was added within 5 min.
Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 529,4 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,0 %, einer Teilchengröße von 313 nm und einem OH-Gehalt von 0,16 Gew.-% bezüglich Festharz erhalten.The dispersion was carried out by adding 529.4 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents in vacuo and it was a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.0%, a particle size of 313 nm and an OH content of 0.16 wt .-% was obtained with respect to solid resin.
Beispiel 18: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ EPA 30%Example 18: 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
233,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols gemäß Beispiel 1 wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 41,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 322,9 g Aceton bei 50°C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,2 g Diaminosulfonat, 5,9 g N,N'-bis(2-hydroxyethyl)-ethylendiamin und 77,3 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 177,6 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ EPA 30% und 704,5 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 533,1 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 41,8 % und einer mittleren Teilchengröße von 289 nm und einem OH-Gehalt von 0,32 Gew.-% bezüglich Festharz erhalten.233.8 g of a difunctional polyester polyol according to Example 1 was heated to 65 ° C. Subsequently, 41.3 g of hexamethylene diisocyanate were added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 322.9 g of acetone at 50 ° C and then a solution of 20.2 g of diaminosulfonate, 5.9 g of N, N'-bis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine and 77.3 g of water within metered in from 5 min. The stirring time was 15 min. 30% and 704.5 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 177.6 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA. The dispersion was carried out by adding 533.1 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvent was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 41.8% and an average particle size of 289 nm and an OH content of 0.32 wt .-% with respect to solid resin ,
Nichtionisch -stabilisierte erfindungsgemässe DispersionNonionic-stabilized dispersion according to the invention
Beispiel 19: 10 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ EPA 30%Example 19: 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
264,4 g Desmophen® C2200, 31,5 g Polyether LB 25 und 6,3 g Neopentylglykol wurden auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 67,9 g Desmodur® W und 11,3 g Isophorondiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 2,43 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 434,9 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 2,4 g Diethylentriamin, 2,5 g Hydrazinhydrat und 15,3 g Wasser innerhalb von 10 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 5 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 61,1 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ DPA 30% und 242,5 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 625,6 g Wasser innerhalb von 15 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 283 nm erhalten. Sonstige erfindungsgemässe Dispersionen;264.4 g of Desmophen ® C2200, 31.5 g of polyether LB 25 and 6.3 g of neopentyl glycol were heated to 65 ° C. Was and 11.3 g of isophorone diisocyanate was then added and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value at 65 ° C within 5 min 67.9 g Desmodur ® W reaches 2.43%. The finished prepolymer was dissolved with 434.9 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 2.4 g of diethylenetriamine, 2.5 g of hydrazine hydrate and 15.3 g of water within 10 min. The stirring time was 5 min. Subsequently, a solution of 61.1 g of Walsroder® nitrocellulose E560 / DPA 30% and 242.5 g of acetone was added within 5 min. The dispersion was carried out by adding 625.6 g of water within 15 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.0% and an average particle size of 283 nm. Other dispersions of the invention;
Beispiel 20: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%Example 20: 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
140,0 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und Hexandiol (mittleres Molekulargewicht 840 g/mol, OHZ = 106 mg KOH / g Substanz), 7,7 g Trimethylolpropan und 6,5 g 1,6-Hexandiol wurden auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von140.0 g of a difunctional polyester polyol based on adipic acid and hexanediol (average molecular weight 840 g / mol, OHN = 106 mg KOH / g substance), 7.7 g of trimethylolpropane and 6.5 g of 1,6-hexanediol were heated to 65.degree heated. Subsequently, at 65 ° C within
5 min 99,6 g Desmodur® W, 18,1 g Hexamethylendiisocyanat und 68,0 g Aceton zugegeben und solange unter Rückflußtemperatur gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 4,46 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 392,6 g Aceton bei 50°C gelöst und anschließend eine Lösung aus 4,6 g Hydrazinhydrat und 20,1 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrühr- zeit betrug 5 min. Anschließend wurde innerhalb von 10 min eine Lösung aus 28,4 g Diamino- sulfonat und 78,0 g Wasser zugegeben. Im Anschluss daran wurde eine Lösung aus 176,1 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 698,5 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 500,9 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lager- stabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 39,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 192 nm erhalten.Was 5 min 99.6 g of Desmodur ® W, 18.1 g of hexamethylene diisocyanate and 68.0 g of acetone was added and stirred under reflux until the theoretical NCO value of 4.46% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 392.6 g of acetone at 50 ° C and then added a solution of 4.6 g of hydrazine hydrate and 20.1 g of water within 5 min. The stirring time was 5 min. Subsequently, a solution of 28.4 g of diaminosulfonate and 78.0 g of water was added within 10 min. Subsequently, a solution of 176.1 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA was 30% and 698.5 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 500.9 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the solvents were removed in vacuo and a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 39.0% and an average particle size of 192 nm was obtained.
Beispiel 21: 10 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30%Example 21: 10% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30%
252,0 g Desmophen® C2200, 10,1 g Polyether LB 25, 3,2 g Neopentylglykol und 8,8 g Dimethy- lolpropionsäure wurden auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 76,3 g Desmodur® W und 12,7 g Isophorondiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 2,81 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 6,5 g Triethylamin und 434,9 g Aceton bei 5O0C gelöst und anschließend eine Lösung aus 2,7 g Diethy- lentriamin, 2,9 g Hydrazinhydrat und 17,2 g Wasser innerhalb von 10 min zudosiert. Die Nach- rührzeit betrug 5 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 59,4 g WaIs- roder® Nitrocellulose E560/ EPA 30% und 235,7 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 605,6 g Wasser innerhalb von 15 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR- Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 38,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 130 nm erhalten.252.0 g of Desmophen ® C2200, 10.1 g of polyether LB 25, 3.2 g of neopentyl glycol and 8.8 g of dimethylaminoethyl lolpropionsäure were heated to 65 ° C. And 12.7 g of isophorone diisocyanate was then added and stirred until reached the theoretical NCO value of 2.81% as long as at 100 0 C was at 65 ° C within 5 min 76.3 g of Desmodur ® W. The finished prepolymer was dissolved with 6.5 g of triethylamine and 434.9 g of acetone at 5O 0 C and then lentriamin a solution of 2.7 g diethylenetriamine, 2.9 g of hydrazine hydrate and 17.2 g of water within 10 min metered , The stirring time was 5 min. The mixture was then added within 5 min harvester, a solution of 59.4 g WAIS ® nitrocellulose E560 / EPA 30% and 235.7 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 605.6 g of water within 15 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 38.0% and an average particle size of 130 nm.
Beispiel 22: 30 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ EPA 30%Example 22: 30% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
196,0 g Desmophen® C2200, 7,9 g Polyether LB 25, 2,5 g Neopentylglykol und 8,2 g Dimethy- lolpropionsäure wurden auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 60,7 g Desmodur® W und 11,0 g Isophorondiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 2,76 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 6,1 g Triethylamin und 450,9 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 2,1 g Diethy- lentriamin, 2,2 g Hydrazinhydrat und 13,4 g Wasser innerhalb von 10 min zudosiert. Die Nach- rührzeit betrug 5 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 181,2 g196.0 g of Desmophen ® C2200, 7.9 g of polyether LB 25, 2.5 g of neopentyl glycol and 8.2 g of dimethylaminoethyl lolpropionsäure were heated to 65 ° C. Subsequently, at 65 ° C within 5 min 60.7 g of Desmodur ® W and 11.0 g of isophorone diisocyanate was added and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 2.76% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 6.1 g of triethylamine and 450.9 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 2.1 g diethylenetriamine, 2.2 g of hydrazine hydrate and 13.4 g of water within 10 min , The stirring time was 5 min. Subsequently, within 5 min, a solution of 181.2 g
Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 718,8 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 620,1 g Wasser innerhalb von 15 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 310 nm erhalten .Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA 30% and 718.8 g of acetone. The dispersion was carried out by adding 620.1 g of water within 15 min. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.0% and an average particle size of 310 nm.
Beispiel 23: 20 % Walsroder® Nitrocellulose E560/ EPA 30%Example 23: 20% Walsroder® ® nitrocellulose E560 / EPA 30%
292,5 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und 1 ,4-Butandiol (mittleres Molekulargewicht 2250 g/mol, OHZ = 50 mg KOH/g Substanz) wurden auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 19,7 g 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat und 13,0 g Isophorondiisocyanat zugegeben und solange bei 800C gerührt bis der theoretische292.5 g of a difunctional polyester polyol based on adipic acid and 1,4-butanediol (average molecular weight 2250 g / mol, OH number = 50 mg KOH / g of substance) were heated to 65.degree. Subsequently, at 65 ° C within 5 min 19.7 g of 1, 6-hexamethylene diisocyanate and 13.0 g of isophorone diisocyanate was added and stirred at 80 0 C until the theoretical
NCO- Wert von 1,18 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 300,0 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 1,7 g Diethanolamin, 8,5 g Diaminosulfonat und 51,0 g Wasser innerhalb von 10 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 60 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 118,1 g Walsroder® Nitrocellulose E560/ IPA 30% und 468,4 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 564,3 g Wasser innerhalb vonNCO value of 1.18% was reached. The finished prepolymer was dissolved with 300.0 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 1.7 g of diethanolamine, 8.5 g of diaminosulfonate and 51.0 g of water within 10 min. The stirring time was 60 min. 30% and 468.4 g of acetone was then added over 5 minutes a solution of 118.1 g Walsroder® ® nitrocellulose E560 / IPA. The dispersion was carried out by adding 564.3 g of water within
15 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 243 nm erhalten.15 minutes. In a subsequent distillation step, the removal of the solvents was carried out in vacuo and there was obtained a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 40.0% and an average particle size of 243 nm.
Beispiel 24: 40 % Walsroder® Nitrocellulose E560 / Wasser 30% 212,5 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und Hexandiol undExample 24: 40% Walsroder® nitrocellulose E560 / water 30% 212.5 g of a difunctional polyester polyol based on adipic acid and hexanediol and
Neopentylglykol (mittleres Molgekulargewicht 1700 g/mol, OHZ = ca.66 mg KOH / g Substanz) wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 37,6 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 1000C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % unterschritten wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 375 g Aceton bei 500C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,2 g Diaminosulfonat, 2,2 g Ethylendiamin und 90,0 gNeopentyl glycol (average molecular weight 1700 g / mol, OHN = ca. 66 mg KOH / g substance) was heated to 65 ° C. Subsequently, 37.6 g of hexamethylene diisocyanate was added at 65 ° C within 5 min and stirred at 100 0 C until the theoretical NCO value of 3.3% was exceeded. The finished prepolymer was dissolved with 375 g of acetone at 50 0 C and then a solution of 20.2 g of diaminosulfonate, 2.2 g of ethylenediamine and 90.0 g
Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 268,0 g Walsroder® Nitrocellulose E560 / H2O 30%, eine mittelviskose Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,8 bis 12,3%, ISO 14446: 23 E, und 893,4 g Aceton zugegeben und 30 Minuten nachgerührt. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 458,4 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 41,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 279 nm erhalten. Water added within 5 min. The stirring time was 15 min. Subsequently, a solution of 268.0 g of Walsroder® nitrocellulose E560 / H2O 30%, a medium-viscosity nitrocellulose with a nitrogen content of between 11.8 and 12.3%, ISO 14446: 23, was obtained within 5 minutes E, and 893.4 g of acetone were added and stirred for 30 minutes. The dispersion was carried out by adding 458.4 g of water within 10 min. In a subsequent distillation step, the solvents were removed in vacuo and a storage-stable PUR dispersion having a solids content of 41.0% and an average particle size of 279 nm was obtained.

Claims

Patentansprüche claims
1. Wässrige Dispersionen, enthaltend Polyurethan-Nitrocellulose-Teilchen mit einer Teilchengröße von 20 bis 700 nm, welche einen Polyurethan-Anteil, der als Aufbaukomponenten Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe1. Aqueous dispersions containing polyurethane-nitrocellulose particles with a particle size of 20 to 700 nm, which has a polyurethane content, which compounds as components of the group
a) der organischen Polyisocyanate,a) the organic polyisocyanates,
b) der Polyole mit zahlenmittleren Molgewichten von 400 bis 8000 g/mol und mit einer OH-Funktionalität von 1 ,5 bis 6,b) the polyols having number average molecular weights of 400 to 8000 g / mol and having an OH functionality of 1, 5 to 6,
c) der niedermolekularen Verbindungen des Molgewichts 62 bis 400 g/mol, die über zwei oder mehr Hydroxyl- und/oder Aminogruppen verfügen,c) the low molecular weight compounds of molecular weight 62 to 400 g / mol, which have two or more hydroxyl and / or amino groups,
d) der niedermolekularen Verbindungen, die über eine Hydroxy- oder Aminogruppe verfügen,d) the low molecular weight compounds which have a hydroxyl or amino group,
e) der isocyanatreaktiven Verbindungen, die zusätzlich ionisch oder potentiell ionisch hydrophilierende Gruppen tragen unde) the isocyanate-reactive compounds which additionally carry ionic or potentially ionic hydrophilizing groups, and
f) der isocyanatreaktiven, nichtionisch hydrophilierenden Verbindungen enthältf) contains the isocyanate-reactive, nonionic hydrophilic compounds
sowie einen Anteil wasserunlöslicher Nitrocellulose aufweisen.and a proportion of water-insoluble nitrocellulose.
2. Wässrige Dispersionen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrocellulose einen Stickstoffanteil von 10,7 bis 12,6 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz der Nitrocellulose, aufweist.2. Aqueous dispersions according to claim 1, characterized in that the nitrocellulose has a nitrogen content of 10.7 to 12.6 wt .-%, based on dry matter of the nitrocellulose having.
3. Wässrige Dispersionen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyole b) Polyesterpolyole oder Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate des Molekulargewichts Mn von 400 bis 6000 g/mol sind.3. Aqueous dispersions according to claim 1, characterized in that the polyols b) polyester polyols or hydroxyl-containing polycarbonates of molecular weight Mn from 400 to 6000 g / mol.
4. Wässrige Dispersionen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyole b) Hexandiol-Adipinsäureester, Butandiol-Adipinsäureester, Hexandiol-Neopentylglykol- Adipinsäureester, Butandiol-Adipinsäureester und Hexandiol-Phthalsäureester sind.4. Aqueous dispersions according to claim 1, characterized in that the polyols b) are hexanediol adipic acid ester, butanediol adipic acid ester, hexanediol neopentyl glycol adipic acid ester, butanediol adipic acid ester and hexanediol phthalate.
5. Wässrige Dispersionen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrocellulose mit 10 bis 40 Gew.-% Isopropanol (bezogen auf die Gesamtmasse der Lieferform) angefeuchtet ist. 5. Aqueous dispersions according to claim 1, characterized in that the nitrocellulose with 10 to 40 wt .-% isopropanol (based on the total mass of the delivery form) is moistened.
6. Verfahren zur Herstellung der wässrigen Dispersion gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbaukomponenten enthaltend Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe6. A process for the preparation of the aqueous dispersion according to claim 1, characterized in that the synthesis components containing compounds selected from the group
a) der organischen Polyisocyanate,a) the organic polyisocyanates,
b) der Polyole mit zahlenmittleren Molgewichten von 400 bis 8000 g/mol und mit einer OH-Funktionalität von 1,5 bis 6,b) the polyols having number average molecular weights of 400 to 8000 g / mol and having an OH functionality of 1.5 to 6,
c) der niedermolekularen Verbindungen des Molgewichts 62 bis 400 g/mol, die über zwei oder mehr Hydroxyl- und/oder Aminogruppen verfügen,c) the low molecular weight compounds of molecular weight 62 to 400 g / mol, which have two or more hydroxyl and / or amino groups,
d) der niedermolekularen Verbindungen, die über eine Hydroxy- oder Aminogruppe verfügen,d) the low molecular weight compounds which have a hydroxyl or amino group,
e) der isocyanatreaktiven Verbindungen, die zusätzlich ionisch oder potentiell ionisch hydrophilierende Gruppen tragen unde) the isocyanate-reactive compounds which additionally carry ionic or potentially ionic hydrophilizing groups, and
f) der isocyanatreaktiven, nichtionisch hydrophilierenden Verbindungen,f) the isocyanate-reactive, nonionically hydrophilicizing compounds,
so umgesetzt werden, dass zunächst ein harnstoffgruppenfreies, isocyanatfunktionelles Prepolymer (i), hergestellt wird, (Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffmengenverhältnis von Isocyanatgruppen zu mit Isocyanat reaktiven Gruppenbe implemented so that first a urea group-free, isocyanate-functional prepolymer (i) is prepared, (Process according to claim 6, characterized in that the molar ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups
1,05 bis 3,5 beträgt) anschließend die verbliebenen Isocyanat-Gruppen aminofunktionell kettenverlängert oder -terminiert werden (ii) und die Nitrocellulose, gelöst in Aceton oder1.05 to 3.5), then the remaining isocyanate groups are amino-chain extended or terminated (ii) and the nitrocellulose dissolved in acetone or
2-Butanon nach Herstellung des Prepolymers (i) oder nach der Kettenverlängerung (ii) aber vor der Dispergierung oder nach der Dispergierung (iii) vor der Destillation zugegeben wird.2-butanone after preparation of the prepolymer (i) or after chain extension (ii) but before dispersion or after dispersion (iii) is added prior to distillation.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrocellulose vor Zugabe zum Prepolymer in Aceton gelöst wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the nitrocellulose is dissolved in acetone before addition to the prepolymer.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der Nitrocellulose nach Herstellung des Prepolymers (i) oder nach dem Kettenverlängerungsschritt (ii), aber vor der Dispergierung (iii) erfolgt.8. The method according to claim 6, characterized in that the addition of the nitrocellulose after preparation of the prepolymer (i) or after the chain extension step (ii), but before the dispersion (iii) takes place.
9. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der gelösten Nitrocellulose nach dem Kettenverlängerungsschritt (ii) vor der Dispergierung (iii) erfolgt.9. The method according to claim 6, characterized in that the addition of the dissolved nitrocellulose after the chain extension step (ii) before the dispersion (iii) takes place.
10. Beschichtungsmittel, enthaltend wässrige Dispersionen gemäß Anspruch 1. 10. Coating composition containing aqueous dispersions according to claim 1.
11. Verwendung der wässrigen Dispersionen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung beschichteter Substrate.11. Use of the aqueous dispersions according to claim 1 for the preparation of coated substrates.
12. Verwendung der wässrigen Dispersionen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Schlichten, Klebstoffsystemen oder Druckfarben.12. Use of the aqueous dispersions according to claim 1 for the preparation of sizes, adhesive systems or printing inks.
13. Verwendung der wässrigen Dispersionen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Produkten im Bereich der Kosmetik.13. Use of the aqueous dispersions according to claim 1 for the production of products in the field of cosmetics.
14. Substrataufbau, enthaltend ein oder mehrere Schichten, welche mit wässrigen Dispersionen gemäß Anspruch 1 beschichtet, geklebt oder gebunden sind. 14. Substrate structure comprising one or more layers which are coated, bonded or bonded with aqueous dispersions according to claim 1.
EP07723038A 2006-03-17 2007-03-05 Aqueous dispersions based on nitrocellulose-polyurethane particles Withdrawn EP1999172A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006012354A DE102006012354A1 (en) 2006-03-17 2006-03-17 Aqueous dispersions based on nitrocellulose polyurethane particles
PCT/EP2007/001856 WO2007107232A1 (en) 2006-03-17 2007-03-05 Aqueous dispersions based on nitrocellulose-polyurethane particles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1999172A1 true EP1999172A1 (en) 2008-12-10

Family

ID=37986880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07723038A Withdrawn EP1999172A1 (en) 2006-03-17 2007-03-05 Aqueous dispersions based on nitrocellulose-polyurethane particles

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20070219296A1 (en)
EP (1) EP1999172A1 (en)
JP (1) JP2009530454A (en)
CN (1) CN101405314A (en)
CA (1) CA2645726A1 (en)
DE (1) DE102006012354A1 (en)
TW (1) TW200745261A (en)
WO (1) WO2007107232A1 (en)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070154423A1 (en) * 2005-11-04 2007-07-05 L'oreal Nail varnish comprising a cellulose ester and short ester solvents in a defined ratio
DE102006016452A1 (en) * 2006-04-07 2007-10-11 Bayer Materialscience Ag Nitrocellulose based binders for aqueous nail polishes
US7445770B2 (en) * 2007-03-14 2008-11-04 Bayer Materialscience Llc Polyurethane dispersions for use in personal care products
EP2028204A1 (en) 2007-08-22 2009-02-25 Bayer MaterialScience AG NC-PU dispersions with accelerated drying
CL2008003124A1 (en) * 2007-11-07 2009-11-27 Bayer Materialscience Ag Aqueous polyurethane-aqueous urea dispersions of; difunctional polyol (s) or higher functionality, monofunctional compound (s) with at least 50% w / w ethylene oxide, di- or polyiocyanate component (s); and mixture of primary and / or secondary monoamine compounds; process; use; composition; and adhesive compound.
DE102009042727A1 (en) * 2009-09-23 2011-04-07 Bayer Materialscience Ag Use of a composition comprising nitrocellulose-polyurethane-polyurea particles as a cosmetic for hair designing and setting
JP5569796B2 (en) * 2010-05-28 2014-08-13 セイコーエプソン株式会社 Ink composition for inkjet recording
JP5569797B2 (en) * 2010-05-28 2014-08-13 セイコーエプソン株式会社 Ink composition for inkjet recording
JP5569795B2 (en) * 2010-05-28 2014-08-13 セイコーエプソン株式会社 Ink composition for inkjet recording
JP5569794B2 (en) * 2010-05-28 2014-08-13 セイコーエプソン株式会社 Ink composition for inkjet recording
ES2813861T3 (en) * 2011-09-13 2021-03-25 Covestro Deutschland Ag Aqueous polyurethane dispersion for breathable waterproof coatings
CN102433059B (en) * 2011-09-28 2013-08-28 中钞特种防伪科技有限公司 Metal protective layer composition and preparation method and use thereof
CN102504167B (en) * 2011-10-10 2013-07-10 嘉兴禾欣化学工业有限公司 Preparation method for nitrated cellulose-modified waterborne polyurethane resin
CN103059243B (en) * 2011-10-20 2015-02-18 中钞特种防伪科技有限公司 Metal protective layer composition and application thereof
CN104861847B (en) * 2015-05-21 2017-08-11 上海大学 Aqueous coating material of organo-mineral complexing and preparation method thereof
JP5872098B1 (en) * 2015-08-24 2016-03-01 第一工業製薬株式会社 Cellulose ester aqueous dispersion
JP5872099B1 (en) * 2015-08-24 2016-03-01 第一工業製薬株式会社 Cellulose ester aqueous dispersion
US10301504B2 (en) * 2015-12-17 2019-05-28 Milliken & Company Textile substrate with a continuous coating of a mixture of polyester polyurethane and polycarbonate polyurethane
JP5976249B1 (en) * 2016-03-30 2016-08-23 第一工業製薬株式会社 Water dispersion and coating material
CN107245139B (en) * 2017-04-12 2020-07-03 立邦工业涂料(上海)有限公司 Nitrocotton modified polymer, preparation method and application thereof
CN109694683A (en) * 2017-10-21 2019-04-30 无锡德华彩印包装有限公司 Packet in the binder and chewing gum of packet usage experience in a kind of improvement chewing gum
CN110243714B (en) * 2019-06-17 2020-11-06 中国石油大学(北京) Method for determining hydrodynamic size of polymer
CN110408263A (en) * 2019-08-07 2019-11-05 西华大学 A kind of Environmental-protection water-based ink and preparation method thereof
CN110423283B (en) * 2019-08-07 2021-09-07 西华大学 Water-based nitrocotton, emulsion thereof and preparation method thereof
CN110423520A (en) * 2019-08-07 2019-11-08 四川省宜宾环球格拉斯玻璃制造有限公司 A kind of environment-friendly water-based glass coating and preparation method thereof
CN117165224B (en) * 2023-07-26 2024-02-20 路盟(山东)环保有限公司 Composite binder and preparation method thereof

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4011114A (en) * 1964-04-09 1977-03-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Cross-linked nitrocellulose propellant formulation
US3985691A (en) * 1972-05-17 1976-10-12 Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs Particulate nitrocellulose composition
DE2542767A1 (en) * 1975-09-25 1977-04-07 Kepec Chem Fab Gmbh MEANS OF FINISHING LEATHER AND LEATHER REPLACEMENT MATERIALS
GB1605427A (en) * 1976-03-03 2003-02-05 Royal Ordnance Plc Propellant composition
DE2930410A1 (en) * 1979-07-26 1981-02-12 Bayer Ag PROCESS FOR THE PRODUCTION OF STABLE Aqueous DISPERSIONS OF OLIGO- OR POLYURETHANES, AND THEIR USE AS A COATING AGENT FOR FLEXIBLE OR NON-FLEXIBLE SUBSTRATES
GB2067568B (en) * 1979-12-28 1984-05-31 Asahi Chemical Ind Nitrocellulose composition and process for production thereof
DE3100576A1 (en) * 1981-01-10 1982-08-26 Bayer Ag, 5090 Leverkusen AQUEOUS DISPERSIONS BASED ON CELLULOSE NITRATES, POLYESTERS OR ALKYD RESIN AND AMINOPLAST RESIN, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THEIR USE FOR THE PRODUCTION OF COATING
DE3134161A1 (en) * 1981-08-28 1983-08-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen COATING AGENTS FROM POLYURETHANE DISPERSIONS AND THEIR USE FOR COATINGS AND FINISHS
DE3313236A1 (en) * 1983-04-13 1984-10-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen SOLVENT-BASED, CROSS-NETWORKING COATING PREPARATIONS AND THEIR USE FOR THE THERMOACTIVE FLOOR REVERSE COATING
DE3443088A1 (en) * 1984-03-03 1985-09-19 Wolff Walsrode Ag, 3030 Walsrode AQUEOUS DISPERSIONS BASED ON CELLULOSENITRATES, METHODS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE AS QUICK-CURING COATINGS
DE3814284A1 (en) * 1988-04-28 1989-11-09 Wolff Walsrode Ag AQUEOUS CELLULOSE ESTER DISPERSIONS AND THEIR PRODUCTION
US5435994A (en) * 1988-08-23 1995-07-25 Ultraset Limited Partnership Quick-drying nail coating method and composition
DE4011455A1 (en) * 1990-04-09 1991-10-10 Henkel Kgaa HOUSEHOLD ALL-PURPOSE GLUE BASED ON POLYURETHANE
DE4311039B4 (en) * 1992-10-13 2005-03-10 Huettenes Albertus Lackrohstof Waterborne binder for aqueous nail polishes and process for its preparation
DE4237965A1 (en) * 1992-11-11 1994-05-19 Henkel Kgaa Polyurethane dispersions and their use as binders in stoving lacquers
EP0955332B1 (en) * 1997-01-07 2006-07-19 Kaneka Corporation Adsorbent for body fluid purification
ES2157131T3 (en) * 1998-02-12 2001-08-01 Oreal USE OF 1,2-PENTANODIOL IN A COSMETIC OR DERMATOLOGICAL COMPOSITION CONTAINING A WATERPROOF DISPERSION OF FILMOGEN POLYMER, AND COSMETIC OR DERMATOLOGICAL COMPOSITION THAT INCLUDES THESE CONSTITUENTS.
DE19924415A1 (en) * 1999-05-27 2000-11-30 Herberts Gmbh & Co Kg Aqueous binder dispersions, coating compositions and their use
US6723820B1 (en) * 2000-11-13 2004-04-20 Sun Chemical Corporation Solvent soluble poly(urethane/urea) resins
US6506823B2 (en) * 2001-01-04 2003-01-14 Raffi & Swanson, Incorporated Nitrocellulose based coating compositions
US7008979B2 (en) * 2002-04-30 2006-03-07 Hydromer, Inc. Coating composition for multiple hydrophilic applications
EP1545440B1 (en) * 2002-09-26 2010-11-17 L'Oréal Cosmetic composition comprising a sequenced polymer and a plasticizer
US20050064431A1 (en) * 2003-09-09 2005-03-24 Eastman Kodak Company Biological microarray comprising polymer particles and method of use
US20050288430A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Gindin Lyubov K Polyurethane dispersions with high acid content
DE102004058577A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Wolff Cellulosics Gmbh & Co. Kg Anionic cellulose nitrate derivatives and aqueous dispersions thereof
US7585922B2 (en) * 2005-02-15 2009-09-08 L'oreal, S.A. Polymer particle dispersion, cosmetic compositions comprising it and cosmetic process using it
US20060204685A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Eastman Kodak Company Inkjet media comprising mixture of fusible reactive polymer particles
DE102006016452A1 (en) * 2006-04-07 2007-10-11 Bayer Materialscience Ag Nitrocellulose based binders for aqueous nail polishes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007107232A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101405314A (en) 2009-04-08
TW200745261A (en) 2007-12-16
JP2009530454A (en) 2009-08-27
US20070219296A1 (en) 2007-09-20
CA2645726A1 (en) 2007-09-27
WO2007107232A1 (en) 2007-09-27
DE102006012354A1 (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007107232A1 (en) Aqueous dispersions based on nitrocellulose-polyurethane particles
EP1736490B1 (en) Polymer blend based on polycarbonate polyols
EP1418192B1 (en) Process for the preparation of aqueous coating systems based on water dispersible polyurethane resins
DE102006016452A1 (en) Nitrocellulose based binders for aqueous nail polishes
EP1979389A1 (en) Polyurethane-polyurea dispersions based on polyether-polycarbonate polyols
EP1669382A2 (en) High solids Polyurethane-Polyurea dispersions
EP2398835B1 (en) Functionalized polyurethane polyurea dispersions
EP1920017A1 (en) Polyurethane-polyurea dispersions
WO2009024272A1 (en) Nc-pu dispersions with accelerated drying
EP1794206A1 (en) Hydrolysis-stable coating agent composition
EP3109269B1 (en) Urea free polyurethane dispersions
EP1636288B1 (en) Self-crosslinking aqueous polyurethane dispersions
EP0562436B1 (en) Water-dilutable two-component coating composition, process for its preparation and its use
EP1306398B1 (en) High molecular weight polyurethane dispersions
WO2019180127A1 (en) Aqueous uretdione group-containing compositions and method for producing same
EP2319876A1 (en) Aromatic polyurethane urea dispersions
WO2022084164A1 (en) Method for preparing aqueous polyurethane dispersions using aromatic tri- or tetracarboxylic acids as hydrophilization agents
WO2010043333A1 (en) Aqueous polyurethane-polyurea dispersions
EP3590989A1 (en) Method for producing a polyurethane dispersion with reduced foaming

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20081017

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20100521

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20140728