KR960704957A - 수성 음이온 폴리우레탄 분산물(aqueous anionic polyurethane dispersions) - Google Patents

수성 음이온 폴리우레탄 분산물(aqueous anionic polyurethane dispersions)

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KR960704957A
KR960704957A KR1019960701543A KR19960701543A KR960704957A KR 960704957 A KR960704957 A KR 960704957A KR 1019960701543 A KR1019960701543 A KR 1019960701543A KR 19960701543 A KR19960701543 A KR 19960701543A KR 960704957 A KR960704957 A KR 960704957A
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율루 듀안
마이클 제이 도취니악
소냐 스테믈러
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로날드 에이. 페올
에이치 비 풀러 라이센싱 앤드 파이낸싱 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 높은 결정화율, 낮은 pH에서의 양호한 안정성 및 높은 내열성을 가진 신규한 수성 폴리우레탄 분산물에 관한 것으로서, 이들 수성 폴리우레탄 분산물은 단지 수성 중합체뿐만 아니라 교차결합제와도 고도의 상용성을 나타내며, 경화시 및 교차결합제와의 혼합시에 강한 내열성을 가진다.

Description

수성 음이온 폴리우레탄 분산물(AQUEOUS ANIONIC POLYURETHANE DISPERSIONS)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims (69)

  1. 술폰화 폴리에스테르 폴리올(SPP)과, SPP와 디메틸올 프로피온산(DMPA)과의 혼합물과, SPP와 폴리에스테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, SPP와 폴리에테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, SPP와 폴리에스테르-및 폴리에테르-폴리올, 및 DMPA과의 혼합물, 및 그것들의 혼합물들로 구성되는 그룹에서 선택된 성분(가)와, 헥사케틸렌 디이소시아네이트(HDI)와, HDI와 트리메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI)과의 혼합물과, HDI와 다른 방향족 디이소시아네이트와의 혼합물과, HDI와 다른 지방족 디이소시아네이트와의 혼합물, 및 그것들의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택된 성분(나)가 아세톤 내에서 반응함으로써 생성되는 이소시아네이트 말단의 술폰화 프로폴리머(A)와, 지방족 디아민과, 시클로지방족 디아민과, 방향족 디아민과, 아미노알코올과, 에틸렌 디아민(EDA)과, EDA와 에탄올아민과의 혼합물과, DEA와 타우린과의 혼합물과, EDA와 이세티온산과의 혼합물과, EDA와 우르시도 디아민과의 혼합물, 및 그것들의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 성분(B)가 반응하여 생성한 물질을 포함하는 폴리우레탄을 특징으로 하는 음이온 폴리우레탄의 안정한 수성(水性) 분산물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아세톤은 분산물이 형성되고 난 후 제거되는 것을 특징으로 하는 분산물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 술폰화 폴리에스테르 폴리올은 이산과 디올과 술포네이트이산과 술포네이트디올 및 그것들의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 성분인 것을 특징으로 하는 분산물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이산과 디올은 방향족 및 지방족으로 구성되는 그룹에서 선택되는 성분인 것을 특징으로 하는 분산물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이산은 아디픽과 아졸라익과 숙시닉과 수베릭 및 프탈릭 산으로 구성되는 그룹에서 선택되는 성분인 것을 특징으로 하는 분산물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 디올은 에틸렌글리콜과 에틸렌글리콜의 응축물과 부탄디올과 프로판디올과 네오펜틸글리콜과 헥산디올과 1,4-시클로헥산 디메탄올과 1,2-프로필렌글리콜 및 2-메틸-1,3-프로판디올로 구성되는 그룹에서 선택되는 성분인 것을 특징으로 하는 분산물.
  7. 제3항에 있어서, 상기 술포네이트이산과 술포네이트디올은 술포이소프탈릭산과 술포숙시닉산과 1,4-디히드록시부탄 술폰산 및 숙신알데히드 디나트륨 바이설파이트인 것을 특징으로 하는 분산물.
  8. 5-술포이소프탈릭 산 모노나트륨 염과 1,6-헥산디올 및 아디픽 산에 기초한 술폰화 폴리에스테르 폴리올.
  9. 제8항에 있어서, 술폰화 폴리에스테르 폴리올은 분자량의 범위가 약 500 내지 10,000이고 녹는점의 범위는 약 10 내지 100℃인 것을 특징으로 하는 분산물.
  10. 제9항에 있어서, 분자량의 범위가 약 1,000 내지 4,000이고 녹는점의 범위는 약 40 내지 60℃인 것을 특징으로 하는 분산물.
  11. 제1항에 있어서, 두번째로 언급되고 있는 임의의 디이소시아네이트와 혼합되는 HDI의 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 0/100인 것을 특징으로 하는 분산물.
  12. 제11항에 있어서, 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 50/50인 것을 특징으로 하는 분산물.
  13. 제1항에 있어서, 사슬 연장제 및 사슬 말단을 포함하고 사슬 말단에 대한 사슬 연장제의 비율이 중량비로 100/0 내지 0/100의 범위인 것을 특징으로 하는 분산물.
  14. 제13항에 있어서, 비율의 범위는 약 50/50 내지 100/0인 것을 특징으로 하는 분산물.
  15. 술폰화 폴리에스테 포리올(SPP)과, SPP와 디메틸을 프로피온산(DMPA)과의 혼합물과, SPP와 다른 폴리에스테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, SPP와 폴리에테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, SPP와 폴리에스테르- 및 폴리에테르-폴리올, 및 DMPA과의 혼합물, 및 그것들의 혼합물들로 구성되는 그룹에서 선택된 성분(A)와, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)과, HDI와 트리메틸크실렌, 디이오시아네이트(TMXDI)과의 혼합물과, HDI와 다른 방향족 디이소시아네이트와의 혼합물과, HDI와 다른 지방족 디이소시아네이트와의 혼합물, 및 그것들의 혼합물들로 구성되는 그룹에서 선택된 성분(B)가 반응하여 생성한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 물에 분산될 수 있는 폴리우레탄 프리폴리머 화합물.
  16. 제15항에 있어서, 방향족 디이소시아네이트는 타우린 디이소시아네이트(TDI)인 것을 특징으로 하는 포리폴리머.
  17. 제15항에 있어서, 방향족 디이소시아네이트는 4,4'디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)인 것을 특징으로 하는 프리폴리머.
  18. 제15항에 있어서, 지방족 디이소시아네이트는 이소폰 디이소시아네이트(IPDI)인 것을 특징으로 하는 프리폴리머.
  19. 제15항에 있어서, 지방족 디이소시아네이트는 디시클로헥실메탄 4,4-디이소시아네이트(H12MDI)인 것을 특징으로 하는 프리폴리머.
  20. 제15항에 있어서, 두 번째로 언급되고 있는 임의의 디이소시아네이트와 혼합되는 HDI의 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 0/100인 것을 특징으로 하는 분산물.
  21. 제15항에 있어서, 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 50/50인 것을 특징으로 하는 분산물.
  22. 제15항에 있어서, 사슬 연장제 및 사슬 말단를 포함하고 사슬 말단에 대한 사슬 연장제의 비율이 중량비로 100/0 내지 0/100의 범위인 것을 특징으로 하는 분산물.
  23. 제15항에 있어서, 비율의 범위는 약 50/50 내지 100/0인 것을 특징으로 하는 분산물.
  24. 술폰화 폴리에스테르 폴리온(SPP)과 SPP와 디메틸을 프로피온산(DMPA)과의 혼합물과, SPP와 다른 폴리에스테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, SPP와 폴리에테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, SPP와 폴리에스테르-및 폴리에테르-폴리올, 및 DMPA과의 혼합물, 및 그것들의 혼합물들로 구성되는 그룹에서 선택된 첫 번째 성분과, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)과, HDI와 트리메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI)과의 혼합물과, HDI와 다른 방향족 디이소시아네이트와의 혼합물과, HDI와 다른 지방족 디이소시아네이트와의혼합물, 및 그것들의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택된 두 번째 성분이 반응하여 프리폴리머를 형성하며, 이 프리폴리머는 수성 분산물내에서 사슬 연장제와, 사슬 말단, 및 사슬 연장제와 사슬 말단 모두로 구성되는 그룹에서 선택된 성분과 추가반응을 일으키게 하고, 상기 반응의 생성물을 포함하는 폴리우레탄을 특징으로 하는 수성 폴리우레탄 분산물.
  25. 제24항에 있어서, 두 번째로 언급되고 있는 임의의 디이소시아네이트와 혼합되는 HID의 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 0/100인 것을 특징으로 하는 분산물.
  26. 제24항에 있어서, 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 50/50인 것을 특징으로 하는 분산물.
  27. 제24항에 잉Tdj서, 사슬 연장제 및 사슬 말단을 포함하고 사슬 말단에 대한 사슬 연장제의 비율이 중량비로 100/0 내지 0/100의 범위인 것을 특징으로 하는 분산물.
  28. 제24항에 있어서, 비율의 범위는 약 50/50 내지 100/0인 것을 특징으로 하는 분산물.
  29. (a) 술폰화 폴리에스테르 폴리올을 포함하는 그룹에서 선택된 임의의 폴리올 혹은 술폰화 폴리에스테르 폴리올과 혼합된 임의의 폴리올, 및 (b)물에 분산될 수 있고 사슬 연장과 사슬 정지 혹은 둘 모두의 어느 하나에 영향을 미치게 하는 프리폴리머를 형성하는 방향족 디이소시아네이트 및 지방족 디이소시아네이트와 테트라베틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI)으로 구성되는 그룹에서 선택된 임의의 디이소시아네이트와 혼합된 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)을 포함하는 임의의 디이소시아네이트 혼합물에 있어서, 상기 (a)와 (b)의 반응 생성물에 기초한 수성의 음이온 폴리우레탄 분산물.
  30. 제29항에 있어서, 사슬 연장제/말단은 지방족 디아민과 시클로지방족 디아민과 방향족 디아민과 아미노알코올 및 그것들과 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 분산물.
  31. 제29항에 있어서, 두 번째로 언급되고 있는 임의의 디이소시아네이트와 혼합되는 HDI의 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 0/100인 것을 특징으로 하는 분산물.
  32. 제29항에 있어서, 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 50/50인 것을 특징으로 하는 분산물.
  33. 제29항에 있어서, 사슬 연장제 및 사슬 말단을 포함하고 사슬 말단에 대한 사슬연장제의 비율이 중량비로 100/0 내지 0/100의 범위인 것을 특징으로 하는 분산물.
  34. 제29항에 있어서, 비율의 범위는 약 50/50 내지 100/0인 것을 특징으로 하는 분산물.
  35. (a) 술폰화 폴리에스테르 폴리올을 포함하는 그룹에서 선택된 임의의 폴리올 혹은 디메틸을 프로피온산(DMPA)과, 폴리에스테르 폴리올 및 DMPA와, 폴리에테르 및 DMPA, 및 그것들의 혼합물로 구성되는 추가 그룹에서 선택된 성분과 술폰화 폴리에스테르 폴리올과 혼합된 임의의 폴리올, 및 (b)물에 분산될 수 있고 사슬 연장과 사슬 정지 혹은 둘 모두의 어느하나에 영향을 미치게하는 프리폴리머를 형성하는 방향족 디이소시아네이트 및 다른 지방족 디이소시아네이트와 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI)으로 구성되는 그룹에서 선택된 임의의 디이소시아네이트와 혼합된 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)을 포함하는 임의의 디이소시아네이트 혼합물에 있어서, 상기 (a)와 (b)의 반응 생성물에 기초한 수성의 음이온 폴리우레탄 분산물.
  36. 제35항에 있어서, 방향족 디이소시아네이트는 TDI, MDI 및 그것의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 분산물.
  37. 제35항에 있어서, 다른 지방족 디이소시아네이트는 IPDI, H12MDI 및 그것의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 분산물.
  38. 제35항에 있어서, 사슬 연장제 및 사슬 말단은 에틸렌 디아민을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산물.
  39. 제35항에 있어서, 두 번째로 언급되고 있는 임의의 디이소시아네이트와 혼합되는 HDI의 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 0/100인 것을 특징으로 하는 분산물.
  40. 제35항에 있어서, 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 50/50인 것을 특징으로 하는 분산물.
  41. 제35항에 있어서, 사슬 여낭제 및 사슬 말단을 포함하고 사슬 말단에 대한 사슬 연장제의 비율이 중량비로 100/0 내지 0/100의 범위인 것을 특징으로 하는 분산물.
  42. 제35항에 있어서, 비율의 범위는 약 50/50 내지 100/0인 것을 특징으로 하는 분산물.
  43. 적어도 하나의 술폰화 폴리에스테르 폴리올(SPP)과, 적어도 하나의 SPP와 디메틸올 프로피온산(DMPA)과의 혼합물과, 적어도 하나의 SPP와 폴리에스테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, 적어도 하나의 SPP와 폴리에스테르 폴리올 및 DMPA과의 혼합물과, SPP와 폴리에스테르- 및 폴리에테르-폴리올, 및 DMPA과의 혼합물, 및 그것들의 혼합물들로 구성되는 그룹에서 선틱된 성분(A)와, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)과, HDI와 트리메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI)과의 혼합물과, HDI와 다른 방향족 디이소시아네이트와의 혼합물과, HDI와 다른 지방족 디이소시아네이트와의 혼합물, 및 그것들의 혼합물, 그리고 에틸렌 디아민(EDA)과, EDA와 타우린과의 혼합물과, 에탄올아민(EA)과 이소톤산의 혼합물 혹은 EDA와 N-이소디크실록시 프로필-1,3-디아미노프로판과의 혼합물과, EDA와 우르시도 디아민(이미다졸리디논 디아민)과의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택된 사슬변환제인 성분(C)를 포함하며 물에 분산되는 프리폴리머로 구성되는 그룹에서 선택된 성분(B)에 있어서, 상기 (A)와 (B)가 반응하여 생성한 물질을 포함하는 프리폴리머로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 음이온 폴리우레탄 수성(水性)분산물.
  44. 제43항에 있어서, 타우린은 염의 형태인 것을 특징으로 하는 분산물.
  45. 제43항에 있어서, 이소톤산은 염의 형태인 것을 특징으로 하는 분산물.
  46. 제43항에 있어서, 상기 방향족 디이소시아네이트는 TDI 혹은 MDI인 것을 특징으로 하는 분산물.
  47. 제43항에 있어서, 상기 지방족 디이소시아네이트는 IPDI 및 H12MDI인 것을 특징으로 하는 분산물.
  48. 제43항에 있어서, 두 번째로 언급되고 있는 임의의 디이소시아네이트와 혼합되는 HDI의 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 0/100인 것을 특징으로 하는 분산물.
  49. 제43항에 있어서, 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 50/50인 것을 특징으로 하는 분산물.
  50. 제43항에 있어서, 사슬 연장제 및 사슬 말단을 포함하고 사슬 말단에 대한 사슬 연장제의 비율이 중량비로 100/0 내지 0/100의 범위인 것을 특징으로 하는 분산물.
  51. 제43항에 있어서, 비율의 범위는 약 50/50 내지 약 100/0인 것을 특징으로 하는 분산물.
  52. (a)술폰화 폴리에스테르 폴리올과, 술폰화 풀리에스테르 폴리올과 디메틸을 프로피온산(DMPA)의 혼합물과, 술폰화 폴리에스테르 폴리올과 임의의 폴리에스테르 폴리올 및 DMPA의 혼합물과, 술폰화 폴리에스테르 폴리올과 임의의 폴리에테르 폴리올 및 DMPA의 혼합물, 및 술폰화 폴리리에스테르 폴리올과 임의의폴리에스테르 폴리에테르-폴리올 및 DMPA의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택한 임의의 폴리올 성분과; 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)과, HDI와 트리메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI)과의 혼합물과, HDI와 다른 방향족 디이소시아네이트와의 혼합물과, HDI와 다른 지방족 디이소시아네이트와의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택한 임의의 이소시아네이트 성분으로부터 아세톤의 존재하에 이소시아네이트 말단의 술폰화 프리폴리머를 제조하는 단계, 및 (b)알킬렌 디아민과, 에틸렌디아민(EDA), 및 EDA와 에탄올아민, 타우린, 타우린 염, 이소톤산, 이소톤산의 염으로 구성되는 추가그룹에서 선택된 성분의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 사슬 변환제의 어느 하나와 물속에서 프리폴리머를 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온성 폴리우레탄의 안정한 수성 분산물을 제조하는 방법.
  53. 제52항에 있어서, 방향족 디이소시아네이트는 TDI 혹은 MDI로 구성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 제52항에 있어서, 지방족 디이소시아네이트는 IPDI 및 H12MDI로 구성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제52항에 있어서, 술폰화 폴리에스테르 폴리올은 이산과 디올과 술포네이트이산 및/혹은 술포네이트디올로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제55항에 있어서, 술포네이트산 및 디올은 방향족 및 지방족인 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제52항에 있어서, 술폰화 폴리에스테르 폴리올은 5-술포이소프탈릭산 모노나트륨염, 1,6-헥산디올 및 아디픽산으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제52항에 있어서, 술폰화 폴리에스테르 폴리올은 분자량이 약 500 내지 10,000이고, 녹는점은 약 10 내지 100℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제52항에 있어서, 술폰화 풀리에스테르 폴리올은 분자량이 약 1,000 내지 4,000이고, 녹는점은 약 40 내지 60℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 제52항에 있어서, (a) 폴리올 성분은 임의의 술폰화 폴리에스테르 폴리올이고, (b) 디이소시아네이트 성분은 HDI 및 HDI의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되며, (c) 폴리올은 약 70 내지 90℃에서 약 2 내지 7시간동안 디이소시아네이트 성분과 반응하여 술포네이트 그룹을 포함하는 프리폴리머를 제조하고, (d) 프리폴리머는 물속으로 분산되어 사슬 연장제 및/혹은 사슬 말단과 결합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제52항에 있어서, 폴리올 및 디이소시아네이트는 약 70 내지 80℃의 온도에서 약 3 내지 10분동안 반응하고, 그 결과로 생기는 점성이 큰 생서물은 폴리올과 디이소시아네이트의 추가반응을 위하여 아세톤에 용해시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제61항에 있어서, 폴리올은 디이소시아네이트와 반응하기에 앞서 아세톤내로 용해되는 것을 특징으로 하는 방법.
  63. 제52항에 있어서, (a) 술폰화 폴리에스테르 폴리올은 약 100℃의 진공에서 건조되고 약 70 내지 80℃의 온도에서 아세톤에 용해되고, (b) dir 80 내지 90℃에서 약 3내지 5시간동안 반응이 일어난 후 디이소시아네이트이 첨가되며, (c) 프리폴리머는 물속으로 분산되어 사슬 연장제, 사슬 말단 혹은 둘 다의 어느하나와 결합하며, (d) 아세톤은 휘발되어 사라지는 것을 특징으로 하는 방법.
  64. 제63항에 있어서, 술폰화 수성 폴리우레탄 분산물이 접착제로 사용되는 것을 포함하는 방법.
  65. 제63항에 있어서, 술폰화 수성 폴리우레탄 분산물이 다른 수성 폴리머 및 교차결합체와 결합하는 것을 포함하는 방법.
  66. 제52항에 있어서, 두 번째로 언급되고 있는 임의의 디이소시아네이트와 혼합되는 HDI의 비율의범위는 중량비로 100/0 내지 0/100인 것을 특징으로 하는 분산물.
  67. 제52항에 있어서, 비율의 범위는 중량비로 100/0 내지 50/50인 것을 특징으로 하는 분산물.
  68. 제52항에 있어서, 사슬 연장제 및 사슬 말단을 포함하고 사슬 말단에 대한 연장제의 비율이 중량비로 100/0 내지 0/100의 범위인 것을 특징으로 하는 분산물.
  69. 제52항에 있어서, 비율의 범위는 약 50/50 내지 100/0인 것을 특징으로 하는 분산물.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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