ES2235976T3 - Proceso para la preparacion de dispersiones acuosas de poliuretanos anionicos, las dispersiones obtenidas y un substrato o pelicula recubierta obtenida con dicha dispersion. - Google Patents

Proceso para la preparacion de dispersiones acuosas de poliuretanos anionicos, las dispersiones obtenidas y un substrato o pelicula recubierta obtenida con dicha dispersion.

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ES2235976T3 ES00973265T ES00973265T ES2235976T3 ES 2235976 T3 ES2235976 T3 ES 2235976T3 ES 00973265 T ES00973265 T ES 00973265T ES 00973265 T ES00973265 T ES 00973265T ES 2235976 T3 ES2235976 T3 ES 2235976T3
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Abstract

Un proceso para la preparación de una dispersión acuosa de un poliuretano aniónico caracterizado porque el oligómero o polímero uretano amino funcional terciario actúa como agente neutralizante de ácido.

Description

Proceso para la preparación de dispersiones acuosas de poliuretanos aniónicos, las dispersiones obtenidos y un substrato recubierta obtenida con dicha dispersión.
La presente invención está relacionada con un proceso para la preparación de dispersiones acuosas de poliuretanos aniónicos, las dispersiones obtenidas y un substrato o película recubierta obtenida con dicha dispersión.
Introducción
Las dispersiones acuosas de poliuretanos son muy conocidas como base para la preparación de composiciones de recubrimientos. Estos se pueden utilizar como recubrimiento protector o decorativo, opcionalmente en combinación con aditivos como agentes colorantes, pigmentos, agentes deslustradores y similares. Los poliuretanos pueden poseer muchas propiedades deseables tales como una buena resistencia química, resistencia al agua, resistencia a los disolventes, resistencia al choque, resistencia a la abrasión, duración.
La dispersibilidad de los poliuretanos en el agua se puede obtener mediante la incorporación de los grupos iónicos colgados de la cadena, grupos hidrófilos no iónicos colgados de la cadena, o grupos hidrófilos no iónicos en cadena en la estructura del polímero poliuretano. Si fuera apropiado, se podrían aplicar adicionalmente tensoactivos externos. Preferiblemente, los grupos aniónicos se incorporan dentro del segmento del poliuretano, tales como los grupos carboxílicos, sulfónicos, de sulfato o fosfato. Se introducen por reacción de un compuesto funcional de hidrógeno reactivo que tenga al menos un grupo ácido con un polisocianato. Es más común la incorporación de un compuesto funcional ácido carboxílico.
Las funciones del ácido carboxílico son generalmente neutralizadas antes o durante la dispersión del prepolímero poliuretano en agua con una amina terciaria volátil. Las bases anorgánicas son menos convenientes, ya que el poliuretano se coagulará cuando éstas se apliquen o suministrará películas o recubrimientos altamente sensibles al agua. Para evitar la coagulación es deseable incorporar un gran número de cadenas polietoxihidrofílicas dentro del sistema de polímeros, pero los recubrimientos preparados de estas dispersiones serán muy sensibles al agua también.
Una desventaja del uso de aminas terciarias volátiles como agentes neutralizantes es que éstas se evaporan durante la formación de la película, y por lo tanto causarán polución medioambiental inaceptable.
La presente invención ofrece un proceso para preparar dispersiones acuosas de poliuretanos aniónicos que contienen aminas terciarias no volátiles.
Descripción de la invención
De acuerdo con la presente invención se ofrece un proceso para la preparación de una dispersión acuosa de un poliuretano aniónico en el cual el polímero u oligómero uretano amino funcional terciario actúa como un agente neutralizante de ácido. El proceso de acuerdo con la presente invención comprende los pasos de: dispersión de un prepolímero poliuretano funcional isocianato aniónico en agua en presencia de un polímero u oligómero uretano amino funcional terciario con un material funcional hidrógeno reactivo durante o tras la dispersión en agua.
El grupo aniónico en el poliuretano para ser neutralizado puede ser un grupo ácido carboxílico.
El polímero u oligómero uretano amino funcional terciario de la invención se prepara mediante una reacción de un polisocianato o un prepolímero poliuretano funcional isocianato con un material funcional hidrógeno reactivo que contiene funciones de amina terciaria.
El polímero u oligómero uretano que contiene funciones de amina terciaria se puede preparar como material polimérico u oligomérico, se puede preparar en un sistema disolvente, o como una dispersión acuosa. El polímero u oligómero uretano amino funcional terciario de la invención se puede preparar mediante los pasos de:
-
preparación de un prepolímero poliuretano aniónico funcional isocianato, que contiene funciones de amina terciaria de un polisocianato, y un poliolo que contiene funciones de amina terciaria,
-
alargamiento de la cadena y/o cobertura parcial del prepolímero con un material funcional de hidrógeno reactivo.
Como se menciona anteriormente el polímero u oligómero uretano amino funcional terciario puede ocurrir en una dispersión acuosa que se prepara con los siguientes pasos:
-
preparación de un prepolímero poliuretano funcional isocianato, que contiene funciones de amina terciaria de un polisocianato, y un poliolo que contiene funciones de amina terciaria,
-
dispersión del prepolímero en agua,
-
alargamiento de la cadena y/o cobertura parcial del prepolímero con un material funcional de hidrógeno reactivo durante o después de la dispersión en agua.
El poliolo que contiene funciones de amina terciaria y el cual se usa para la preparación del prepolímero poliuretano es N-etildietanolamina, N-butildietanolamina, N-tert-butildietanolamina, 3-diisopropoilo-amino-1, 2-propanediol, 3-(dimetilamino)-1, 2-propanediol, 3-(dietilamino)-1, 2-propanediol, trietanol-amina, tripropanolamina, triisopropanolamina y es preferible N-metildietanolamina o (3-dimetilamino-propilo)diisopropanolamina.
El material funcional de hidrógeno reactivo que se usa en la preparación del polímero, oligómero uretano amino funcional terciario o dispersión del mismo es un poliolo amino funcional terciario, poliamina, monoamina, monoalcohol o una mezcla de ellos. Cuando el material funcional de hidrógeno reactivo es un poliolo o poli-amina puede ser un poliolo que contenga una función de amina terciaria como se describe anteriormente o es una diamina que es una bis(3-aminopropilo)metilamina.
Para obtener una concentración de amina terciaria máxima, el material funcional de hidrógeno reactivo para la cubierta del prepolímero es preferiblemente una mono-amina o mono-alcohol que contiene una función de amina-terciaria, que puede ser, 2-(dietilamino)etilamina, 3-(dietilamino)propil-amina, N,N,N'-trimetiletiletileno-diamina, N,N,N'-trimetil-1, 3-propano-diamina, N,N,2,2-tetra-metil-1, 3-propano-diamina, N,N-dietiletanolamina, 1-dimetilamino-2-propanol, 3-dimetil-amino-1-propanol, 2-dimetil-amino-2-metil-1-propanol, 1-dietilamino-2-propanol, 3-dietil-amino-1-propanol, 2-(diisopropilamino)etanol, 5-dietilamino-2-pentanol, 2-(dibutil-amino)etanol y es preferiblemente 2-(dimetilamino)-etilamina, 3-(dimetil-amino)propilamina o N,N-dimetil-etanolamina o bis(3-dimetilaminopropilo)amina, o mezclas de ellos.
El polisocianato que se usa para la preparación del polímero amino funcional terciario es 2,4-tolueno-diisocianato, 2,6-toluenodiisocianato y mezclas de ellos, 1,6 hexanodiisocianato, diciclohexilmetano-4,4'-diisocianato, 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilciclo-hexilisocianato, o tetrametilxileno-diisocianato, N',N'',N'''-tris(6-isocianato-hexilo)isocianurato, o N,N'-bis(6-isocia-natohexilo)-N-(6-isocianatohexilamido)urea, o mezclas de ellos.
Con el fin de obtener una dispersión en partículas finas, es deseable incorporar grupos hidrófilos en el prepolímero amino funcional terciario. Por esta razón otros poliolos pueden estar presentes durante la formación del prepolímero, el cual puede ser un polietoxi diol, un poli/etoxi-/propoxi)diol, un diol que contenga un etoxi colgante o una cadena(etoxi/propoxi), un diol que contenga un ácido carboxílico o un ácido sulfónico o sal, o mezclas de ellos.
El prepolímero obtenido puede ser alargado en la cadena o parcialmente taponado y parcialmente alargado. El material reactivo funcional hidrógeno reactivo para el alargamiento de la cadena es una diamina que puede ser; 1,2-diamino-propano, 1,3-diaminopropano, hidracina, 5-amino-1,3,3-trimetilo-ciclohexanemetilo-amina, metilpentanodiamina, hexanodiamina, butildiamina, poli(etoxi/propoxi)diamina, polietoxidiamina, polipropoxidiamina, bis(3-amino-propilamina) o un N-hidrazona funcional 5-amino-1,3,3-trimetilciclohexano metilamina, o mezclas de ellos.
El prepolímero poliuretano aniónico usado en el proceso se prepara por métodos convencionales. La patente europea EP 308115 presenta un resumen de los poliolos y polisocianatos adecuados al igual que de los compuestos funcionales de hidrógeno reactivo para alargar la cadena del prepolímero. Esencialmente el poliuretano aniónico del proceso contiene grupos de ácido carboxílico que son neutralizados por el polímero u oligómero uretano amino funcional terciario. La relación de las funciones de amina terciaria en el agente neutralizante con las funciones del ácido carboxílico en el poliuretano aniónico es de 0.5 a 1.5 y preferiblemente de 0.7 a 1.2.
Tanto el poliuretano aniónico como el polímero u oligómero uretano amino funcional terciario pueden contener grupos funcionales adicionales con el objetivo de mejorar la dispersibilidad en agua, para mejorar la adhesión a los sustratos en la aplicación, por razones de resolución, o como lugares potenciales para la reticulización. Las funciones deseables son funciones de polialcoxi con una gran concentración de funciones etoxi, son funciones de amina terciaria o cuaternaria, funciones de perfluoro, funciones de silicio incorporado, funciones hidracina o hidrazona, cetona, acetoacetato o funciones de aldehído, o mezclas de ellos.
Las dispersiones del polímero acuoso producidas por el método de la invención son estables durante largos períodos de tiempo. Si se deseara, se pueden incluir una menor cantidad de disolventes en las dispersiones.
Pueden estar presentes muchos ingredientes adicionales en la etapa de aplicación, por ejemplo, rellenos, colorantes, pigmentos, silicios, agentes de dilatación, agentes espumosos, agentes deslustradores y similares.
Las dispersiones de polímero acuoso producidas por el método de la invención se pueden utilizar en adhesivos, sellantes, tinta de imprimir y recubrimientos.
La invención además comprende las dispersiones obtenidas por el proceso y los substratos o películas recubiertas obtenidas mediante la aplicación de dispersiones en un substrato tal como cuero o cuero artificial, metales, madera, cristal, plásticos, papel, papel cartón, fibra textil, fieltro, tela, espuma y similares mediante métodos convencionales, incluyendo pulverización, barnizado por flujo, barnizado con rodillo, cepillado, baño y recubrimiento por esparcimiento y similares.
Se ilustran varios aspectos, características y realizaciones de la presente invención mediante los siguientes ejemplos. Estos ejemplos son sólo ilustrativos y no tienen la intención de limitar la invención tal y como se reivindica con posterioridad.
Ejemplos Ejemplo 1 Preparación de una dispersión de poliuretano funcional de amina terciaria
Una mezcla de 69.07 g (58.5 mili moles) de un 2-(hidroxi-metilo)-2-{(oxietilado)hidroximetilo}-butano-1-o1 que tiene un peso molecular de 1180 y se obtiene de TH. Goldsmidt como Tegomer D-3403 (de ahora en adelante mencionado como Tegomer D-3403) y 59.85 g (503 moles) de metildietanol-amina en 135 g de Proglyde DMM (disolvente no prótico que se obtiene de The Dow Company Chemical) se calentó a 60ºC a la vez que se agita. Se añadieron 186.08 g (837 mili moles) de 3-isocianato-metilo-3,5,5-trimeilciclohexilsocianato (de ahora en adelante denominado como IPDI) y la mezcla se calentó a 95ºC. La mezcla se agitó durante 2 horas a 95ºC y se enfrió. El contenido en NCO fue de 4.52%. La cantidad de NCO se determinó añadiendo una solución de dibutilamina a una muestra del producto que reacciona con funciones del isocianato presentes en la muestra. El DBA restante es titulada con 1 MHCI. En el cálculo se ha hecho una corrección para las aminas terciarias.
Se mezclaron 100 g de un producto funcional isocianato con 1 g de sodio dioctilsulfosuccinato y la mezcla se añadió lentamente a una mezcla de 5.27 g de 3-(dimetilo-amino)-propilamina y 1,35 g de hidrato de hidracina en 146,16 g de agua. La mezcla se agitó durante 30 minutos. La reacción se verificó mediante la desaparición de la señal NCO en el espectro de infrarrojos. El producto se caracterizó por una cantidad de sólidos del 30%, un pH de 9.58, una viscosidad de 1100 cps. La cantidad de amina terciaria en el producto fue de 0.64 meq/g.
Ejemplo 2 Preparación de una dispersión de poliuretano amino funcional terciario
El ejemplo 1 se repitió con la excepción del 3-(dimetilamino)propilamina se reemplazó con 10.06 g de bis(3-dimetilamonopropilo)amina y se utilizaron 158.34 g de agua. El producto se caracterizó por una cantidad de sólidos del 30%, un pH de 9.40, una viscosidad de 800 cps. La cantidad de amina terciaria en el producto fue de 0.81 meq/g.
Ejemplo 3 Preparación de una alargador de cadena funcional de hidrazona
Se añadieron 100 g (1 mol) de etilacrilato durante 45 minutos a 170 g (1 mol) de isoforon de diamina a 40-45ºC. La mezcla se agitó durante 4 horas a 40-45ºC. La reacción se verificó con la desaparición de las señales de doble enlace a 960 y 1600 cm^{-1} en el espectro infrarrojo. El producto intermedio fue una isoforon diamina funcional etilo-N-aminopropionato. Se añadieron 50 g de hidrato de hidracina (1 mol) al producto a 55ºC y la mezcla de la reacción se calentó y agitó a 55-60ºC durante 5 horas. La reacción se verificó mediante la desaparición de la señal de carbonilo a 1740 cm^{-1} del éster carbonilo y la aparición de la señal de carbonilo de la hidracina carbonilo a 1650 cm^{-1} en el espectro infrarrojo. El segundo producto intermedio fue una diamina isoforon funcional N-hidrácido-propionato. Se añadió 58 g (1 mol) de acetona al producto obtenido a temperatura ambiente y se agitó la mezcla durante 15 minutos. El producto era una diamina isoforon sustituida en una N por una hidrazona 3-propionilo. El producto contenía 2.65 meq/g de funciones hidrazona y 5.29 meq/g de funciones amina.
Ejemplo 4 Preparación de una dispersión poliuretano funcional de amina terciaria e hidrazona
Se repitió el ejemplo 1 con la excepción de que la hidracina se reemplazó por 10.17 g del producto del ejemplo 3 y se utilizó 158.41 g de agua. El producto se caracterizó por una cantidad de sólidos del 30%, un pH de 9.40, una viscosidad de 400 cps. La cantidad de amina terciaria en el producto fue de 0.60 meq/g y la cantidad de hidrazona fue de 0.098 meq/g.
Ejemplo 5 Preparación de una dispersión poliuretano funcional de amina terciaria e hidrazona
Se repitió el ejemplo 1 con la excepción de que la hidracina y el 3-(dimetilamino)propilamina se reemplazaron por 19.32 g del producto del ejemplo 3 y se utilizó 157.61 g de agua. El producto se caracterizó por una cantidad de sólidos del 30%, un pH de 9.40, una viscosidad de 600 cps. La cantidad de amina terciaria en el producto fue de 0.40 meq/g y la cantidad de hidrazona fue de 0.185 meq/g.
Ejemplo 6 Preparación de un oligómero uretano amino funcional terciario
Se calentó una mezcla de 25.49 g (21.6 mili moles) de Tegomer D-3403 y 28.20 g (316.8 mili moles) de dimetiletanolamina en 53.02 g de Proglyde DMM se calentó a 60ºC a la vez que se agitaba. Se añadieron 70.03 g (120 mili moles) de N,N',N''-tris(6-isocianato-hexilo)isocianurato y la mezcla se calentó a 95ºC. La mezcla se agitó durante 2 horas a 95ºC. Se verificó a ausencia de isocianato residual mediante espectroscopia IR y la mezcla se enfrió.
El producto se caracterizó por una cantidad de sólidos del 70%, una viscosidad de 14000 cps. La cantidad de funciones amina terciaria por gramo fue de 1.79 meq/g.
Ejemplo 7 Preparación de dispersiones de poliuretano aniónico en donde un poliuretano amino funcional terciario actúa como agente neutralizante para funciones de ácido carboxílico
Primero se preparó un prepolímero poliuretano funcional de isocianato: 128.55 g (137.49 mili moles) de Ruco-S1015-120 (un poliéster que se obtiene de Occidental con un peso molecular de alrededor de 935 g), 374.07 g (124.69 mili moles) de Ruco- -S1015-35 (un poliéster que se obtiene de Occidental con un peso molecular de alrededor de 3000 g) y 37.8 g (266.49 mili moles) de 2,2-ácido dimetilol propanoico en 84 g de éter dimetil-glicol-dipropileno se calentaron a 80ºC. Se añadieron 211.47 g (951.59 mili moles) de IPDI y la mezcla se calentó a 100ºC mientras se agitaba. La mezcla se hizo reaccionar a 100ºC durante 2 horas. Después de 1 hora se añadió 0.1 g de octanoato de estaño como catalizador. La mezcla de reacción se enfrió y la cantidad de NCO del prepolímero obtenido apareció como 3.95%. La cantidad de funciones de ácido carboxílico es de 0.336 meq/g.
Un producto de los ejemplos 1, 2, 4 ó 5 en una cantidad que se presenta en la Tabla 1 junto con 4 g de sodio dioctilsulfosuccinato se mezcló en 100 g del prepolímero mediante una mezcla de alto estrés de fricción, inmediatamente seguida de una cantidad de agua como se presenta en la Tabla. Cuando la mezcla fue homogénea se alargó la cadena del prepolímero poliuretano disperso mediante la adición de 2.23 g de hidrato de hidracina y se agitó durante 30 minutos. Los poliuretanos acuosos obtenidos se caracterizan por una cantidad de sólidos del 30%, un pH entre 6.8 y 7 cuando se utiliza una cantidad estequiométrica del polímero uretano amino funcional terciario, un pH de 6.6 con la relación de funciones amino-terciarias: las funciones de ácido carboxílico fueron de 0.7 y un pH de 7.9 con la relación de funciones amino-terciarias: funciones ácido carboxílico fue de 1.2. Se prepararon películas de 200\mu. Todas eran películas transparentes flexibles.
TABLA 1
1
Ejemplo 8 Preparación de dispersiones de poliuretano aniónico funcional de hidrazona en donde la acción de un poliuretano amino funcional terciario como agente neutralizante para las funciones del ácido carboxílico se comparan con la trietilo amina o el sodio hidróxido como agente neutralizante
Se calentaron 88.24 g (86.68 mili moles) de un polipropileno glicol con un peso molecular de 1018, 132.36 g (66.18 mili moles) de un polipropileno glicol con un peso molecular de 2000 y 15.96 (112.52 mili moles) de 2,2-ácido dimetilolpropanoico en 21 g de dipropileno glicol dimetileter a 80ºC. Se añadieron 142.443 g (640.99 mili moles) de IPDI y la mezcla se calentó a 100ºC a la vez que se agitaba. La mezcla reaccionó durante 2 horas a 100ºC. Después de 1 hora se añadió 0.1 g de octanoato de estaño como catalizador. La mezcla de reacción se enfrió y la cantidad de NCO en el prepolímero obtenido resultó ser de 5.18%.
La cantidad estequiométrica del producto del ejemplo 4 o de sodio hidróxido o de la trietilamina en relación con la función del ácido carboxílico en el prepolímero se añadió a 100 g del prepolímero mediante una mezcla de alto estrés de fricción en una cantidad de peso que se presenta en la tabla 2 junto con 2 g de sodio dioctilo sulfosuccinato, inmediatamente seguido de una cantidad de agua como se presenta en la Tabla 2. Cuando la mezcla se hizo homogénea, se alargó la cadena del prepolímero poliuretano disperso mediante la adición de 1.53 g de hidracina seguido de 12.83 g del producto dele ejemplo 4 en 20 g de agua y se agitó durante 30 minutos. Los poliuretanos acuosos obtenidos se caracterizan por una cantidad de sólidos del 30% y dependiendo del agente neutralizante utilizado un pH como se muestra en la Tabla.
TABLA 2
2
Se prepararon películas de 230 \mum de los productos puros o con una cantidad estequiométrica de un reticulador en relación con funciones de hidrazona incorporada. El reticulador NCO fue XR-5350 (que se obtiene de Stahl Holland). El aumento de peso de las películas en agua se midió tras el tratamiento de las películas con agua durante 24 horas. Los resultados están presentes en la Tabla 3. Los resultados muestran que la sensibilidad hacia el agua es comparable para las películas preparadas de dispersión de poliuretano en que las funciones de ácido carboxílico fueron neutralizadas con el producto del ejemplo 4 y con trietilo amina, mientras que las películas de los poliuretanos con NaOH como agente neutralizante son más sensibles a agua.
Las películas que contienen una función de hidrazona que estén reticulados por un reticulador NCO tienen un aumento de peso inferior en agua. Ya que el producto amino funcional terciario del ejemplo 4 contiene funciones de hidrazona también, estarán unidos a la cadena del polímero poliuretano aniónico durante la formación de la película.
TABLA 3
3

Claims (18)

1. Un proceso para la preparación de una dispersión acuosa de un poliuretano aniónico caracterizado porque el oligómero o polímero uretano amino funcional terciario actúa como agente neutralizante de ácido.
2. El proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque el proceso comprende los pasos de: dispersión de un prepolímero poliuretano funcional isocianato aniónico en agua en presencia de un oligómero o polímero uretano amino funcional terciario y que alarga la cadena del prepolímero poliuretano aniónico con un material funcional hidrógeno reactivo durante o tras la dispersión en agua.
3. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dicho grupo aniónico en el poliuretano que se tiene que neutralizar es un grupo ácido carboxílico.
4. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1-3, caracterizado porque dicho oligómero o polímero uretano amino funcional terciario está preparado mediante la reacción de un polisocianato un prepolímero poliuretano isocianato funcional con un material funcional de hidrógeno reactivo que contiene funciones de amina terciaria.
5. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1-4, caracterizado porque dicho oligómero o polímero uretano amino funcional terciario se prepara mediante los pasos de:
-
preparación de un prepolímero poliuretano funcional isocianato, que contiene funciones de amina terciaria de un polisocianato, y un poliolo que contiene funciones de amina terciaria,
-
alargamiento de la cadena y/o cobertura parcial del prepolímero con un material funcional de hidrógeno reactivo.
6. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el polímero u oligómero uretano amino funcional terciario puede ocurrir en una dispersión acuosa que se prepara mediante los pasos de:
-
preparación de un prepolímero poliuretano funcional isocianato, que contiene funciones de amina terciaria de un polisocianato y un poliolo que contiene funciones de amina terciaria.
-
Dispersión del prepolímero en agua,
-
alargamiento de la cadena y/o cobertura parcial del prepolímero con un material funcional de hidrógeno reactivo durante o después de la dispersión en agua.
7. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 5 ó 6 caracterizado en que dicho poliolo que contiene funciones de amina terciaria el cual se usa para preparar el prepolímero poliuretano en N-etildietanolamina, N-butildietanol-amina, N-tert-butildietanolamina, 3-diisopropoylamino-1, 2-propanediol, 3-(dimetilamino)-1,2-propanediol, 3-(dietilamino)-1,2-propanediol, trietanolamina, tripropanolamina, triisopropanolamina, y es preferiblemente N-metildietanolamina, o (3-dimetilamino-propilo)diisopropanolamina.
8. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 4-6, caracterizado porque dicho material funcional hidrógeno reactivo es un poliolo amino funcional terciario, poliamina, mono amina, mono-alcohol o una mezcla de
ellos.
9. El proceso de acuerdo con la Reivindicación 8, caracterizado porque el material funcional hidrógeno reactivo es un poliolo que contiene funciones de amina terciaria de acuerdo con la Reivindicación 7 o es una diamina que contiene una función de amina terciaria y que es un bis(3-aminopropilo)metilamina.
10. El proceso de acuerdo con la Reivindicación 8, caracterizado porque en la mino-amina o mono-alcohol que contiene una amina terciaria es, 2-(dietilamino)etilamina, 3-(dietilamino)-propilamina, N,N,N'-trimetilo-1,3-propanediamina, N,N,2,2-tetrametilo-1, 3-propilenediamina, N,N-dietiletanolamina, 1-dimetilamino-2-propanol, 3-dimetilamino-1-propanol, 2-dimetilamino-2-metilo-1-propanol, 1-dietilamino-2-propanol, 3-dietilamino-1-propanol, 2-(diisopropilamino)etanol, 5-dietilamino-2-2pentanol, 2-(dibutilamino)-etanol y es preferiblemente 2-(dimetilamino)etilamina, 3-(dimetilamino)-propilamina, N,N-dimetiletanolamina o bis(3-dimetilaminopropilo)-amina, o mezclas de ellos.
11. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 4-1, caracterizado porque el polisocianato en la Reivindicación 4, 5 ó 6 es 2,4-tolueno-diisocianato, 2,6-toluenodiisocianato y mezclas de ellos, 1,6-hexanodiisocianato, diciclohexilo-metano-4, 4'-diisocianato, 3-isocianatometilo-3,5,5-trimetilciclohexilisocianato, tetrametilxileno-diisocianato, N,N',N''-tris(6-isocianato-hexilo)isocianurato, N,N'-BIS-BIS(6-isocianatohexilo)-N-(6-isocianatohexilamido)urea, o mezclas de ellos.
12. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 5-11, caracterizado porque hay otro poliolo presente durante la formación de prepolímero, que puede ser un polietoxi diol, un poli(etoxi/propoxi)diol, un diol que contiene una cadena etoxi o (etoxi/propoxi) colgante, un diol que contiene un ácido carboxílico, ácido sulfónico o sal, o mezclas de ellos.
13. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1-12 caracterizado porque el material funcional hidrógeno reactivo para el alargamiento de la cadena del prepolímero poliuretano amino funcional terciario de las reivindicaciones 4-12 es una diamina tal como 1,2-diamino-propano, 1,3-diaminopropano, hidracina, 5-amino-1,3,3-trimetilociclohexanometilo-amina, metilpentanodiamina, hexanodiamina, butildiamina, poli(etoxi/propoxi)diamina, polietoxidiamina, polipropoxidiamina o bis(3-aminopropilo)metilamina o una N-hidrazona funcional 5-amino-1,3,3-trimetilciclohexano-metilamina, o mezclas de ellos.
14. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1-13, caracterizado porque la relación de las funciones de amina terciaria en el agente neutralizante de las Reivindicaciones 4 a 13 con las funciones del ácido carboxílico en el poliuretano aniónico es de 0.5 a 1.5 y preferiblemente de 0.7 a 1.2.
15. El proceso de acuerdo con las Reivindicaciones 1-14, caracterizado porque la dispersión de poliuretano aniónico y/o el polímero u oligómero uretano amino funcional terciario o una dispersión de ellos contiene grupos funcionales adicionales que pueden ser funciones polialcoxi con una gran concentración de funciones etoxi, funciones de silicio incorporado, funciones de perfluoro, cetona, funciones de aceto-acetato o aldehido, hidracina o hidrazona colgante, o mezclas de ellos.
16. Dispersiones obtenidas por el proceso de las Reivindicaciones 1-15.
17. Dispersiones de acuerdo con la Reivindicación 16, que comprende los aditivos comunes tales como agentes colorantes, pigmentos, agentes deslustradores, siliconas, agentes de dilatación.
18. Un substrato o película recubierta, la cual se obtiene mediante la aplicación de una dispersión de las Reivindicaciones 16 ó 17 en un substrato tal como un cuero, cuero artificial, metal, madera, cristal, plástico, papel, papel cartón, fibra textil, fieltro, tela, espuma.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040005448A (ko) * 2002-07-10 2004-01-16 한국신발피혁연구소 에틸알코올형 폴리우레탄 접착제의 제조방법
KR100503072B1 (ko) * 2002-10-25 2005-07-21 삼성전자주식회사 오버코트층 형성용 조성물 및 이를 채용한 유기감광체
WO2007027921A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Dow Global Technologies Inc. Solvent free polyurethane dispersions for hard surface coatings
KR100785346B1 (ko) 2006-06-02 2007-12-18 구자은 피혁용 비이온성 수분산 폴리우레탄
JP2010248466A (ja) * 2009-03-25 2010-11-04 Toyo Ink Mfg Co Ltd ラミネート用印刷インキ組成物
DE102009014699A1 (de) 2009-03-27 2010-10-07 Carl Freudenberg Kg Verfahren zur Herstellung einer reaktiven Polyurethan-Emulsion
CA2868384C (en) 2012-04-10 2021-05-18 Dsm Ip Assets B.V. Process for preparing a schiff base crosslinkable aqueous dispersion of a polyurethane
WO2013153094A1 (en) 2012-04-10 2013-10-17 Dsm Ip Assets B.V. Polymer, composition and use
WO2015052214A1 (en) 2013-10-09 2015-04-16 Dsm Ip Assets B.V. Polymer, composition and use
EP3651934A1 (en) * 2017-07-14 2020-05-20 3M Innovative Properties Company Abrasive article with anionic water solubilizing material and method of making
BR112021008471B1 (pt) 2018-11-23 2023-04-04 Basf Coatings Gmbh Composição pigmentanda, e, processo para produzir uma moldagem revestida
PT3883736T (pt) 2018-11-23 2023-11-15 Basf Coatings Gmbh Método manual para a moldagem por injeção de constituintes revestidos
JP2022507764A (ja) 2018-11-23 2022-01-18 ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 基材をコーティングするための自己離型性インモールドコーティング(imc)
CN113165223B (zh) 2018-11-23 2024-03-05 巴斯夫涂料有限公司 涂覆部件的注射模塑的自动化方法
WO2023061781A1 (en) 2021-10-11 2023-04-20 Basf Coatings Gmbh Method for producing coated non-crosslinking polymer materials
WO2023102069A1 (en) 2021-12-01 2023-06-08 Checkerspot, Inc. Polyols, polyurethane dispersions, and uses thereof
CN114316191B (zh) * 2022-01-10 2023-09-19 万华化学集团股份有限公司 一种聚氨酯聚脲水分散体及其制备方法与用途

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4701480A (en) * 1985-09-23 1987-10-20 Mobay Corporation Stable, aqueous dispersions of polyurethane-ureas
CA2163611A1 (en) * 1994-12-15 1996-06-16 Wayne K. Larson Low surface energy sulfo-polyurethane or sulfo-polyurea compositions

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