MX2011010142A - Metodo de produccion de emulsion reactiva de poliuretano. - Google Patents

Metodo de produccion de emulsion reactiva de poliuretano.

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MX2011010142A
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diisocyanates
antimicrobial
prepolymer
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MX2011010142A
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Thomas Schauber
Birgit Severich
Horst Muehlfeld
Robert Groten
Bjoern Hellbach
Ansgar Komp
Christian Waschinski
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Freudenberg Carl Kg
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Abstract

La invención se relaciona con un método para la producción de emulsiones reactivas de poliuretano y/o poliuretanos suaves que pueden ser bien dispersadas en agua y que son apropiadas en particular para una impregnación y/o recubrimiento económico y preferentemente ecológico de una variada selección de estructuras textiles planas. El objetivo es producir posteriormente estructuras planas textiles en particular de porte agradable y manejo confortable que son particularmente suaves y que tienen una sensación al tacto similar a piel; se prefiere además la producción de estructuras planas textiles a prueba de luz, en particular para la industria de vestido, superficies de cojines, cubiertas y/o textiles de uso medicinal, tecnológico o militar. Se supone además que el método es apropiado para un apresto de distribución uniforme, particularmente resistente al lavado y permanentemente ininflamable, antimicrobiano, repelente a la suciedad o hidrófilo. Con esta finalidad se producen prepolímeros OH terminados de viscosidad mediana por medio de la reacción de polioles con diisocianatos en déficit o por medio de la reacción de polioles en combinación con dioles y/o trioles y con diisocianatos en déficit. Se adiciona un agente de emulsión externo a los prepolímeros OH terminados y se adiciona, para la posterior reticulación de los prepolímeros OH terminados un di, tri y/o poliisocianato, y en caso necesario, se adicionan previamente las sustancias ininflamables, antimicrobianas, repelentes de suciedad o hidrófilas correspondientes y se ponen a reaccionar.

Description

METODO DE PRODUCCION DE EMULSION REACTIVA DE POLIURETANO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con un método para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano. Estado de la técnica Métodos conocidos para la producción de dispersiones de poliuretano, como se indican por ejemplo en los documentos WO 02/08327 Al, US 6,017,997 A, WO 01/27179 Al, DE 29 31 125 C2 y EP 0 962 585 A2, usualmente se llevan a cabo en las siguientes etapas: Se transforma un poliol, otro diol, por ejemplo ácido dimetilol propiónico y un diisocianato . Por medio de reacción se genera un prepolimero con grupos ácidos y funciones terminales de isocianato. El prepolimero con isocianato terminal es dispersado en agua con ayuda de los grupos de ácido incorporados y se transforma a continuación con amina y/o agua para la extensión de cadenas. A causa de la viscosidad comparativamente alta del prepolimero se requiere para la dispersión de éste en agua un solvente orgánico que reduce la viscosidad lo suficiente que pueda distribuirse bien. Un solvente que se usa frecuentemente es N-metil-2-pirrolidona, de modo que las dispersiones de poliuretano comercializados tienen con un contenido de sólido de aproximadamente 35% por peso aún un contenido de solvente de aproximadamente 5 % por peso. En parte se usa también acetona como solvente, mismo que puede eliminarse posteriormente en buen grado mediante destilación. Pero restos quedan siempre en la dispersión.
En la química del poliuretano es usual modificar las propiedades de los materiales mediante adición de aditivos especiales. Para el campo de la impregnación y el recubrimiento de textiles son interesantes en particular las propiedades ininflamables, antimicrobianas, repelentes de suciedad o hidrófilas.
El apresto antiinflamatorio de poliuretanos se aplica frecuentemente en espumas o materiales compactos. Se usan para esto frecuentemente aditivos basados en agentes antiinflamatorios conteniendo halógenos, fósforo, nitrógeno y basados en minerales y sistemas de intumescencia. Así describe el documento DE 1812165 A la producción de espumas de poliuretano ignífugas por adición de compuestos de fósforo o halógenos.
El apresto antimicrobiano de poliuretanos, en cambio, se logra frecuentemente por medio de adición de iones de plata. En el documento US 2007/0092556 Al se describe una resina de poliuretano que recibe un efecto antimicrobiano por medio de adición de iones de plata y que es apropiada para la aplicación en una capa muy delgada de poliuretano sobre textiles.
En cuanto a la optimación de propiedades repelentes de suciedad se manifiesta, por ejemplo, en la patente US 3,968,066 una impregnación textil cuya hidrofobia fue aumentada mediante adición de fluorocarbonos .
En comparación con prepolimeros de poliuretano hidrófobos las variantes hidrófilas ofrecen en cambio generalmente la ventaja de ser mucho más fáciles de emulsionar. La literatura describe hasta casos de prepolimeros particularmente hidrófilos que se transforman espontáneamente en emulsiones al mezclarse con agua (Kunststoff Handbuch 7, Polyurethane, Oertel, G., Cari Hanser Verlag München Wien, 30-31) . Otra ventaja de emulsiones que fueron producidas de prepolimeros hidrófilas es la estabilidad al almacenamiento claramente mayor en comparación con sistemas hidrófobos. En caso de una estabilización iónica se incorporan grupos iónicos mediante agentes de extensión de cadenas en el polímero. En este sentido manifiesta por ejemplo el documento DE 2035732 sales de ácido diamino sulfónico y su uso como componentes estructurales aniónicos en la producción de dispersiones de poliuretano libres de agentes de emulsión.
Representación de la invención La presente invención tiene el objetivo de indicar un método para la producción de emulsiones reactivas de poliuretano o de poliuretano suave que son fáciles de dispersar en agua, preferentemente sin un solvente orgánico, y que son apropiados en particular para la impregnación y/o el recubrimiento de estructuras planas textiles en forma económica y en lo posible ecológica.
Por impregnación y/o recubrimiento se entiende aquí en particular la impregnación respectivamente el empapar total del textil y el recubrimiento de las fibras individuales. De este modo se logra un apresto particularmente uniforme y, con relación a la cantidad de aplicación, relativamente ahorrativo.
Además deben poderse producir por medio del método preferentemente estructuras planas textiles a prueba de luz y particularmente suaves y similares al tacto a piel que son realizables, hasta ahora, sólo mediante la formación de una estructura poromérica mediante la coagulación de soluciones.
El método debe ser además particularmente apropiado para la adición de agentes ininflamables, antimicrobianos o biocidas, agentes hidrófilos o de protección contra manchas o para un apresto resistente al lavado, permanente ininflamable, antimicrobiano, hidrófilo o repelente a la suciedad.
Inventivamente el método para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o el recubrimiento de estructuras planas textiles se lleva a cabo de modo que prepolimeros con OH terminales de viscosidad mediana son producidas mediante transformación de polioles con diisocianatos en déficit, o de polioles en combinación con tioles y/o trioles y con diisocianatos en déficit; los prepolimeros son mezclados con un agente de emulsión externo y se adiciona un di, tri y/o poliisocianato a los prepolimeros con OH terminal para su posterior reticulación.
Se deben poder producir además estructuras planas textiles particularmente suaves y al tacto similares a piel que garantizan un buen confort de porte o de manipulación, en particular con miras al uso en textiles de uso técnico, medicinal, civil o militar, en particular en superficies de cojines, revestimientos, cubiertas de muebles, colchones y camas, cortinas, laminillas, tapizados, tiendas, geotextiles, artículos de higiene y limpieza o vestimenta funcional como uniformes o ropa de protección laboral.
En acondicionamiento específico del método debe indicarse un método para el apresto ininflamable de estructuras planas textiles que permiten una impregnación y/o un recubrimiento particularmente económico y ecológico, de distribución uniforme, particularmente resistente al lavado y permanentemente ininflamable.
Preferentemente el método de producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o el recubrimiento de estructuras planas textiles ininflamable se lleva a cabo de modo que prepolimeros con OH terminal de viscosidad media son producidas mediante transformación de los polioles en presencia de agentes ininflamables bi o polifuncionalizados de OH o NH2 con déficit diisocianatos o mediante transformación de polioles en combinación con dioles y/o trioles y agentes ininflamables bi o polifuncionalizados de OH o NH2 con déficit de diisocianatos; los prepolimeros son mezclados con un agente de emulsión externo y se adiciona di, tri y/o poliisocianato para la reticulación posterior de los prepolimeros con OH terminal.
Los agentes ininflamables bi o polifuncionalizados de OH o NH2 reaccionan análogamente a los polioles usados por medio de una reacción de adición con los diisocianatos y son incorporados en forma covalente en la cadena de prepolimeros en formación.
A continuación se mezcla los prepolimeros generados con un agente de emulsión externo y se dispersa ventajosamente en agua, de modo que formen una emulsión de baja viscosidad que permite excelentemente impregnar estructuras planas textiles.
A continuación se seca la estructura plana textil impregnada o recubierta con emulsión reactiva de poliuretano para la reticulación del polímero con OH terminal, preferentemente por medio de calentamiento.
La aplicación en forma de esta emulsión de poliuretano ofrece la ventaja de una distribución uniforme de la protección contra llamas en la superficie de las fibras textiles.
Gracias a la incorporación química de los aditivos ininflamables en la matriz de polímero se forma en los textiles así aprestados una protección contra llamas permanente y resistente a lavado de las fibras.
Sorprendentemente se descubrió que la cristalización de los poliuretanos obtenidos es perturbada por la incorporación de agentes ignífugos bi o polifuncionalizados de OH o NH2 y se producen así impregnaciones o cubrimientos particularmente suaves sin necesidad de adicionar otros aditivos como, por ejemplo, polisiloxanos OH funcionalizados .
Como aditivos ininflamables o agentes ignífugos apropiados pueden tenerse en cuenta todas las moléculas que poseen propiedades ininflamables y que portan al menos dos grupos reactivos de hidroxilo o de amino en cada uno de sus dos extremos o en las cadenas laterales.
Se usa preferentemente como agentes ignífugos bi o polifunionalizados con OH o NH2 fosfinóxidos OH o NH2 dobles o triples terminales, que tienen en particular la fórmula aditiva general [P (O) ( { R1) (-R2-OH) (-R3-OH) ] con R1 = H, radicales de alquilo ramificados o no ramificados con 1 a 12 átomos de C, radicales de arilo sustituidos o no sustituidos con 6 a 20 átomos de C, radicales de aralquilo sustituidos o no sustituidos con 6 a 30 átomos de C o radicales de alcarilo sustituidos o no sustituidos con 6 a 30 átomos de G, y R2, R3 = radicales de alquilo ramificados o no ramificados con 1 a 24 átomos de C o radicales de alcarilo sustituidos o no sustituidos con 6 a 30 átomos de C, pudiendo R2 y R3 ser iguales o diferentes.
También se usa preferentemente como agentes ignífugos bi o polifuncionalizados con OH o NH2 fosfato oligómeros con OH o NH2 dobles o triples terminales, en particular de la fórmula aditiva general [P (O) (-OR1) 2-0-R2-0) n-P (0) (OR1) 2 con n 2 a 20, preferentemente 2 a 10, R1 = radicales de hidroxialquilo ramificado o no ramificado con 2 a 10 átomos de C; R2 = grupos de alquileno con 2 a 10 átomos de C o - triarilfosfatos con terminación doble o triple de OH o NH2 o - diarilalquil fosfatos con terminación doble de OH o NH2 o - P (III) -fosforpolioles reactivos, en particular de la fórmula aditiva general HO-F^-O-] P (0) (R2) -0-R3-0- ] P (0) (R2) -O-R^OH como e. g. Exolit OP 560 (de la empresa Clariant) .
La relación precedente sólo contiene algunos ejemplos típicos y no cubre todos los agentes ignífugos con OH o NH2 terminales posibles.
Agentes ignífugos conteniendo fósforo actúan en resumen de modo que, por un lado, se forma en el material una capa superficial firme de ácido polifosfónico a causa de condensación endotérmica, misma que ya por sí sola forma una barrera contra oxígeno y calor. Por otro lado, este ácido polifosfónico cataliza la eliminación de grupos funcionales del polímero hasta la carbonización. La capa de carbón que se genera conlleva un blindaje material y energético del polímero del foco del incendio y evita que gotee el polímero ardiente, fundido.
Ventajosamente se usan los aditivos ininflamables o agentes ignífugos bi o polifuncionalizados con OH o NH2 en una cantidad en el área de 10 % por peso a 50 ¾ por peso, preferentemente 15 % por peso a 35 % por peso, referido al peso total del textil.
Por debajo de 10 % por peso una impregnación con el agente ignífugo no muestra un buen efecto ininflamable. A partir de 10 % por peso se logra un buen efecto ininflamable deseable acompañado de un tacto suave y a manera de terciopelo del textil impregnado. Por encima de 35 % por peso el textil ciertamente permanece suave a causa de la cantidad mayor de impregnación, pero se siente al tacto más bien como goma o silicona.
Se hicieron ensayos de lavado en que se sometieron telas no tejidas basadas en Evolon® (textil de icrofibra de una mezcla de poliéster-poliamida de la Cía. Freudenberg) impregnadas con emulsiones de poliuretano a 40°C, 60°C y 90°C a diez ciclos de lavado. No se ha observado abrasión del recubrimiento en las fibras.
Las desventajas de materiales de fibra con agentes ignífugos comerciales del estado de la técnica, descritas a continuación, como por ejemplo migración o eliminación por lavado del agente ignífugo, y la carga del ambiente medio asociada con esto, se evitan justamente gracias al acondicionamiento específico presente.
Aditivos de fundición ininflamables del estado de la técnica son adicionados, por ejemplo, durante la producción de fibras textiles o del material de fibras de la masa fundida y ofrecen por lo tanto "una distribución uniforme del agente ignífugo en forma de partículas dentro de todo el material de fibra correspondiente. Pero no están incorporados en forma covalente. Además es una desventaja de este método que se requieren cantidades mayores de compuestos químicos de protección contra flama que generalmente son caros, porque a causa de la distribución uniforme no se encuentran concentrados en la superficie, sino se encuentran también en el interior del polímero, donde ofrecen menos efecto.
Los agentes de protección contra flama tienen que estables ante temperaturas para que resistan las generalmente altas temperaturas de fundición durante un tiempo prolongado sin descomponerse. Además no se inhibe el goteo de los polímeros en caso de incendio por aditivos de fundición ininflamables. Al llegar a la temperatura de fundición se presenta justamente un ablandamiento y a continuación un goteo de los polímeros. La protección contra llamas uniformemente distribuida no logra suficiente efecto de aislamiento o de enfriamiento para impedirlo.
Los aditivos de fundición del estado de la técnica tienen que ajustarse además de manera óptima a los polímeros correspondientes para evitar que migren con el tiempo de los polímeros y menoscaben así las propiedades incendiarias de las fibras.
Se obtienen cambios menores de las características de material si los agentes ignífugos son introducidos en los polímeros de hilado como co-monómeros . Pero esto requiere cantidades de materia prima tan altas como en el caso de los aditivos de fusión ininflamables. Estos polímeros ignífugos son además muy caros y estos materiales tampoco impiden el goteo en caso de incendio. Se conoce en este contexto en particular las fibras Trevira CS (fosfinato alifático, carboxilo funcionalizado en 3 % por peso a 20 % por peso del componente de ácido, incorporado por condensación en la cadena principal, de la empresa Trevira GmbH o Hoechst AG; asi e. g. DE 3940713 A) y las fibras Ulkanol ES-PEET (fosfinato aromático en la cadena lateral en 12.2 % por peso de la empresa Schill und Seilacher, asi e. g. DE 10330774 Al).
Telas no tejidas pueden tener características ininflamables por la aplicación de fibras inherentemente protegidas contra llamas como, por ejemplo, fibras de aramida, fibras de vidrio o fibras de melamina. Pero la desventaja es, por un lado, el alto precio de las fibras y, por otro, las características textiles generalmente insuficientes de las fibras usadas con relación al confort de portarlas. Fibras de vidrio, por ejemplo, son rasposas e irritan la piel.
Mucho más económica que los métodos de apresto precedentemente referidos es la aplicación de un agente ignífugo en forma de un recubrimiento. El agente ignífugo se encuentra sólo en la superficie del textil y actúa, por lo tanto, donde se requiere. El uso de un recubrimiento ofrece una selección sustancialmente más amplia de aditivos ininflamables, ya que éstos pueden estar presentes también en forma de partículas y no tienen que resistir temperaturas permanentemente altas de fusión e hilatura que pudieran causar una descomposición prematura de los aditivos. Además es posible aplicar un solo recubrimiento en diferentes textiles lo que hace que el uso sea sustancialmente más flexible.
En cambio, la distribución uniforme del agente ignífugo en la superficie de fibra y la resistencia al lavado del recubrimiento son un reto que se logra mediante el acondicionamiento preferido inventivo.
En un acondicionamiento preferido alternativo o cumulativo del método para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano o de poliuretanos suaves y en particular para la impregnación y/o el recubrimiento con acción ininflamable de estructuras planas textiles se indica un método para el apresto antimicrobiano de estructuras planas textiles que permite en una impregnación respectivamente un recubrimiento particularmente económico y ecológico, de distribución uniforme, particularmente resistente al lavado y permanentemente antimicrobiana de una selección muy amplia de estructuras planas textiles.
Ventajosamente el método se lleva a cabo para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o el recubrimiento antimicrobiano de estructuras textiles por dos vías diferentes: Primero, la síntesis puede llevarse a cabo preferentemente del modo que prepolímeros de viscosidad mediana, OH terminales son producidos por medio de transformación de los polioles en presencia de agentes antimicrobianos o biocidas que tienen dos o más grupos funcionales, capaces de adición . a isocianato, con diisócianatos en déficit, o los polioles son producidos en combinación con dioles y/o trioles y agentes antimicrobianos o biocidas que tienen dos o más grupos funcionales, capaces de adición a isocianato, con diisocianato en déficit; los prepolímeros son mezclados con un agente de emulsión externo y se adiciona para la posterior reticulación de los prepolímeros OH terminales un di, tri o poliisocianato.
Como grupos funcionales capaces de adición a isocianato pueden tomarse en cuenta en particular grupos hidroxi, amino, carboxi y/o sulfuro, preferentemente grupos hidroxi o amino.
Por agente antimicrobiano se entiende aquí una materia que reduce la capacidad reproductora o infecciosa de microorganismos o los mata respectivamente inactiva. Entre las sustancias antimicrobianas figuran antibióticos contra bacterias y antimicóticos contra hongos y levaduras patógenas. También todos los antiparasíticos cuentan como sustancias antimicrobianas, entre los que figuran a su vez los antihelmínticos contra lombrices parasitarias y los antiprotozoarios contra amibas patógenas. Además de estos grupos de sustancias que sirven para la terapia específica inmediata, también todos los agentes de desinfección figuran entre las sustancias antimicrobianas. Estos pueden inactivar, además de los gérmenes precedentes, también los virus.
Biocidas son principios activos, sustancias químicas y microorganismos que se usan en el combate de las plagas en el área no agrario contra organismos nocivos como ratas, insectos, hongos, microbios; es decir, por ejemplo agentes de desinfección, veneno para ratas o agentes de protección para madera. Por biocidas se entiende aquí principios activos o preparaciones que sirven para destruir, inhibir o neutralizar por la vía química o biológica organismos nocivos, impedir plagas por este medio o combatirlos de otro modo.
Los agentes antimicrobianos o biocidas hidroxi, amino, carboxi y/o sulfuro bi o polifuncionalizados reaccionan en el método precedentemente descrito análogamente a los polioles usados por medio de una reacción de adición con los diisocianatos y son incorporados, entonces, sin concluir la polimerización en forma covalente en la cadena de prepolímero en formación. Gracias a ello el compuesto es activo al contacto sin liberación y sin contaminación del ambiente.
Se prefiere como agente antimicrobiano o biocida compuestos de amonio cuaternarios o compuestos de piridinio que tienen entre sus sustituyentes al menos un radical de alquilo con una longitud mayor o igual a diez átomos de carbono y dos o más grupos funcionales capaces de adición a isocianato, preferentemente grupos OH o NH2.
Los prepolimeros generados por medio del método son mezclados con un agente de emulsión externo y se dispersan ventajosamente en agua, formando emulsiones de baja viscosidad que permiten impregnar excelentemente estructuras textiles planas.
Sorprendentemente se descubrió que los compuestos de amonio cuaternarios preferentemente incorporados estabilizan la dispersión acuosa en particular gracias a sus estructuras similares a sustancias tensioactivas o anfóteras y conllevan una mejora de la susceptibilidad de los prepolimeros usados de formar una emulsión.
Ventajosamente los agentes microbianos o biocidas referidos son usados en cantidades en un área de 2% por peso a 15% por peso, preferentemente 5% por peso a 10% por peso, referidas al peso total del textil.
Por debajo de 2% por peso una impregnación con el agente antimicrobiano o biocida no exhibe una actividad antimicrobiana o biocida particularmente buena. A partir de 2% por peso se logra una actividad antimicrobiana o biocida deseable acompañada de una sensación de tacto suave y similar a terciopelo del textil impregnado.
La aplicación en forma de la emulsión de poliuretano ofrece la ventaja de una distribución uniforme del apresto antimicrobiano o bactericida en la superficie de las fibras de los textiles.
La actividad antimicrobiana puede describirse en resumen como sigue: a) adsorción a la superficie, b) difusión a través de la pared celular c) liga a la membrana citoplasmática, d) desestabilización de la membrana citoplasmática, e) liberación de iones K+ y de otros componentes de la membrana citoplasmática y f) muerte celular, por ejemplo, de la célula bacteriana .
La reticulación de los prepolimeros OH terminales se lleva a cabo por medio de adición de di, tri y/o poliisocianato y preferentemente mediante calentamiento de los textiles impregnados o recubiertos.
El método alternativo para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o el recubrimiento antimicrobiano de estructuras planas textiles prevé ventajosamente que se producen prepolimeros con OH terminales de viscosidad mediana por medio de transformación con polioles en combinación con dioles y/o trioles con diisocianatos en déficit sin adición de un aditivo antimicrobiano o biocida durante la producción del prepolimero.
Los prepolimeros obtenidos son emulsionados análogamente al método descrito en lo precedente y mezclados a continuación con tri y/o policianato; a diferencia del método descrito en lo precedente es transformado en déficit preferentemente antes, es decir, después de emulsionar y antes de mezclar con el tri y/o policianato con un agente antimicrobiano o biocida que posee un grupo funcional susceptible de adición a isocianato .
Como grupos funcionales susceptibles de adición a isocianato puede considerarse un grupo hidroxi, amino, carboxi y/o sulfuro, preferentemente un grupo hidroxi o amino .
Según se ha descrito ya en lo "precedente es necesario en la producción de los prepolimeros de poliuretano usar un déficit de NCO para obtener prepolimeros con OH terminales y con ello estables al almacenamiento. En caso de un déficit de NCO no se puede garantizar, sin embargo, con adición previa de un aditivo antimicrobiano o biocida con funcionalización simple una incorporación completa, en particular en caso de una adición durante la producción del propolímero. La consecuencia serían en particular aditivos antimicrobianos o biocidas monómeros en la emulsión posterior y un contenido reducido de agentes antimicrobianos o biocidas incorporados en forma covalenté en el prepolímero.
Preferentemente no se usa aquí diisocianatos para la reticulación de la emulsión de poliuretano. Una extensión de la cadena produciría en general productos más duros. Con una reticulación con un isocianato tri o polifuncional se generan sistemas reticulados que conllevan productos más suaves. La razón de esto es una interrupción de la cristalización a causa de las ramificaciones.
En el caso del apresto antimicrobiano o biocida pudieran presentarse, en el caso de usar diisocianato, hasta rupturas de cadena y con ello la pérdida de las características mecánicas, porque un grupo NCO reaccionaría con el aditivo antimicrobiano o biocida y el otro grupo NCO con el prepolímero con OH terminal. Así se incorporaría, por cierto, en cada caso una molécula de aditivo antimicrobiano o biocida a través del puente de diisocianato en el extremo de la cadena de las moléculas de prepolímero, pero ya no sería posible una extensión dé la cadena .
Una estructura plana textil se impregna o recubre también en esta variante del método con la emulsión reactiva de poliuretano y se seca para la reticulación final del prepolimero con OH terminal.
Ventajosamente se usan como agentes antimicrobianos o biocidas simplemente funcionalizados compuestos de amonio cuaternarios o compuestos de piridinio que tienen entre sus sustituyentes al menos un radical de alquilo con una longitud mayor o igual a diez átomos de carbono y dos o más grupos funcionales susceptibles de adición a isocianato como un grupo de hidroxilo, amino, carboxilo y/o sulfuro. Se usa de particular preferencia un grupo simplemente funcionalizado de OH o NH2.
La transformación de los compuestos de amonio cuaternario simplemente funcionalizados con los tri o poliisocianatos se lleva a cabo preferentemente en atmósfera de nitrógeno en un solvente preferentemente polar aprótico, preferentemente a 60 °C durante un periodo de dos días. Desde luego es posible acortar el tiempo de reacción sustancialmente mediante adición de catalizadores o incrementando la temperatura.
La proporción molar de grupos de isocianato con el grupo funcional del compuesto de amonio cuaternario susceptible de adición a isocianato se ubica preferentemente en el área de 3:1.5 a 3:0.5, de particular preferencia en el área de 3:1.1 a 3:0.9.
Como solvente pueden usarse en principio todos los solventes polares apróticos. Pero se prefieren aquellos que son fáciles de eliminar después de concluir la reacción y que tienen las influencias de riesgo menor en sentido laboral y ambiental. Se prefiere en particular un solvente como Butylal (= 1- (butoximetoxi ) butano) .
Ventajosamente los agentes antimicrobianos o biocidas que tienen un grupo funcional susceptible de adición a isocianato se emplean en una cantidad en el área de 2% por peso a 15% por peso, preferentemente de 5% por peso a 10% por peso, referida al peso total del textil.
Por debajo de 2% por pesó una impregnación con el agente antimicrobiano no exhibe una actividad antimicrobiana o biocida particularmente buena. A partir de 2% por peso se logra una actividad antimicrobiana o biocida deseable acompañada de una sensación de tacto suave y similar a terciopelo.
Es válido para ambos métodos de síntesis que gracias a la incorporación química de los aditivos antimicrobianos o biocidas en la matriz de polímero se garantiza en las estructuras planas textiles así aprestados una protección duradera o permanente de las fibras de un ataque microbiano o biológico.
Se han practicado ensayos de lavado en que telas no tejidas, basadas en Evolon® (textil de microfibra de una mezcla de poliéster y poliamida de la empresa Freudenberg) impregnadas con emulsiones de poliuretano, fueron sometidas a 40°C, 60°C y 90°C a diez ciclos de lavado. No se observó erosión del recubrimiento de las fibras.
Las desventajas de materiales de fibra comerciales con apresto antimicrobiano del estado de la técnica, descritas a continuación, como por ejemplo la migración o el lavado de los biocidas y la carga del medio ambiente, asociada con ello, son evitadas gracias al acondicionamiento inventivamente preferido.
Textiles que tienen un apresto antimicrobiano son cada vez más usados hoy en día. La reducción de la generación de olor a causa de sudor, la prevención de infección o hasta el tratamiento de enfermedades de la piel como neurodermitis son razones de este desarrollo.
Semejantes textiles con apresto antimicrobiano se basan usualmente en materiales de fibra a los que se incorporó durante el proceso de producción aditivos antimicrobianos o cuya superficie fue ennoblecida con materiales que muestran acción antimicrobiana.
En el primero de estos casos se realizan con particular frecuencia sistemas como Triclosan como, por ejemplo, Rhovyl® AS (de la empresa Rhovyl) o Amicor® (de la empresa Ibena, Textilwerke Beckmann GmbH) , o con compuestos de plata como, por ejemplo, Meryl® Skinlife (de la empresa Nylstar) , Trevira bioactive (de la empresa Trevira) .
En el caso de recubrimiento de fibras se trabaja generalmente con base en metales o sales metálicas. Ejemplos de esto son productos Padycare® de la empresa tex-a-med (textiles plateadas) o R.STAT (material de fibras recubierto con sulfuro de cobré) . La desventaja de cargar materiales en fibras polímeros con materias antibacterianas de bajo peso molecular en general es que no son inmovilizados en forma covalente pueden eliminarse permanentemente del textil por causa de ello por medio de procesos de lavado o de migración. Esto conlleva con el tiempo el agotamiento de sustancia activa y con ello una inefectividad del material, contaminando simultáneamente el ambiente medio. Problemas similares pueden presentarse también con otras fibras recubiertas, porque los recubrimientos pueden ser desgastados por solicitación mecánica como se presenta, por ejemplo, cuando se porta o en procesos de lavado, porque no están incorporados en forma covalente en la matriz de polímero ambiente.
En un acondicionamiento del método preferente alternativo o cumulativo para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano o de poliuretanos suaves, en particular para la impregnación y/o el recubrimiento ininflamable y/o antimicrobiano de estructuras planas textiles se indica un método para el apresto hidrófilo de estructuras planas textiles.
Preferentemente se lleva a cabo el método para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o el recubrimiento hidrófilo de estructuras planas textiles del modo que prepolimeros con OH terminal de viscosidad media son producidas mediante transformación de los polioles en presencia de copolimeros polares no iónicos como agentes hidrófilos con déficit de diisocianatos o mediante transformación de polioles en combinación con dioles y/o trioles y copolimeros polares no iónicos como agentes hidrófilos con déficit de diisocianatos o mediante transformación como polioles, polieterpolioles hidrófilos con un déficit de isocianatos; los prepolimeros son mezclados con un agente de emulsión externo y se adiciona di, tri y/o poliisocianato para la reticulación posterior de los prepolimeros con OH terminal.
Los copolimeros polares no iónicos usados como agentes hidrófilos o polieterpolioles hidrófilos reaccionan por medio de una reacción de adición con los diisocianatos y son incorporados en forma covalente en la cadena de prepolimero en formación. A continuación se mezclan los prepolimeros generados con un agente de emulsión externo y se dispersan preferentemente en agua, formándose asi una emulsión de baja viscosidad con que se pueden impregnar o recubrir excelentemente estructuras planas textiles.
La estructura plana textil impregnada o recubierta con la emulsión reactiva de poliuretano es secada mediante calentamiento para la reticulación del prepolimero con OH terminal. Por emulsiones reactivas de poliuretano se entiende los prepolimeros con OH terminal mezclados con di, tri y/o poliisocianatos .
Como agente hidrófilo se usa preferentemente polieterpolioles hidrófilos basados en óxido de etileno y/o óxido de propileno o sus derivados o copolímeros con un peso molecular de 400 a 6000.
Ventajosamente se emplean polieterpolioles hidrófilos con un peso molecular en el área de 600 a 2000 que son incorporados de modo covalente en la cadena principal de la molécula de prepolimero o en forma de cadenas laterales. Se prefiere en particular el uso de polietilenglicol y/o polipropilenglicol, de muy particular preferencia el uso de polietilenglicol.
A causa de las propiedades hidrófilos del prepolimero que son causadas por la incorporación de copolímeros no iónicos, polares, preferentemente de los polietilenglicoles , es sustancialmente más fácil producir la emulsión y se distingue en particular frente a sistemas hidrófobos por una estabilidad claramente mayor de almacenamiento. El fenómeno de la mayor estabilidad al almacenamiento puede explicarse del modo que, gracias a la incorporación de grupos polares, no iónicos se incrementan las fuerzas de repulsión entre las partículas de poliuretano, lo que reduce la tendencia a la aglomeración y se estabiliza la emulsión.
Las ventajas de una emulsión no iónica se basan también en su estabilidad contra helada, cambio de pH y adición de electrolito.
Si usan polietilenglicoles puros como base de poliol se obtienen productos muy hidrófilos que, sin embargo, pueden tener características mecánicas pobres, e. g. con relación al comportamiento de abrasión.
Se prefiere, por lo tanto, muy en particular una combinación de polioles más bien hidrófobos que tienen mejores propiedades mecánicas en el producto terminado, e. g. in cuanto a comportamiento de abrasión, como por ejemplo policaprolactona y/o politetrahidrofurano, y un polieterpoliol hidrófilo, en particular polietilenglicol, para mejorar la característica hidrófila.
Ventajosamente se usan agentes hidrófilos en una cantidad en el área de 5% por peso a 80% por peso, preferentemente 5% por peso a 35% por peso, referida a la cantidad total del prepolímero.
Por debajo de 5% por peso una impregnación con el agente hidrófilo no exhibe una actividad hidrófila particularmente buena. A partir de 5% por peso se logra la deseable acompañada de una sensación de tacto suave y similar a terciopelo. Por encima de 35% por peso el textil ciertamente permanece más blando gracias a la cantidad mayor de impregnación, pero obtiene una sensación de tacto más bien a manera de goma o de silicona.
La incorporación química en particular de unidades de óxido de polietileno en la matriz del polímero garantiza una hidrofilia permanente. La estabilidad al almacenamiento de la emulsión en comparación con variantes hidrófobas que se basan en particular en una combinación de polioles hidrófobos y polidimetilsiloxanos es claramente incrementada. Además mejora la permeabilidad al vapor de agua del textil impregnado.
En un acondicionamiento del método preferente alternativo o cumulativo para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano o de poliuretanos suaves, en particular para la impregnación y/o el recubrimiento ininflamable y/o antimicrobiano de estructuras planas textiles se indica un método para el apresto repelente a la suciedad de estructuras planas textiles que permite una impregnación respectivamente un recubrimiento particularmente económico y ecológico, de distribución uniforme, particularmente resistente al lavado y particularmente protegida contra manchas de una selección amplia de estructuras planas textiles sin menoscabo del carácter de tacto particularmente suave.
Preferentemente el método para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o el recubrimiento repelente a la suciedad de estructuras planas textiles se lleva a cabo del modo que prepolimeros de viscosidad mediana, OH terminales son producidos por medio de transformación de los polioles en presencia de agentes repelentes a la suciedad dos o múltiples OH o NH2 funcionalizados con diisocianatos en déficit, o los polioles son producidos en combinación con dioles y/o trioles y agentes repelentes a la suciedad dos o múltiples OH o NH2 funcionalizados con diisocianato en déficit; los prepolimeros son mezclados con un agente de emulsión externo y se adiciona para la posterior reticulación de los prepolimeros OH terminales un di, tri o poliisocianato .
Como suciedad se designa aquí a todas las materias extrañas indeseables en textiles u otras superficies. Suciedad no es una sustancia definible de manera univoca porque se compone de muchas sustancias individuales. Se puede realizar una clasificación según la literatura (Enders, H.; iest H. K., 01 abweisende Ausrüstung mit Fluorchemikalien, MTB 41 (1960), p. 1135 -1144) .
Los agentes repelentes de suciedad dos o múltiple OH o NH2 funcionalizados reaccionan análogamente a los polioles usados por medio de una reacción de adición con los diisocianatos y son incorporados, por lo tanto, en forma covalente en la cadena de prepolimero en formación.
A continuación se mezclan los prepolimeros generados con un agente de emulsión externo y se dispersan preferentemente en agua, formándose asi una emulsión de baja viscosidad con que se pueden impregnar o recubrir excelentemente estructuras planas textiles.
La estructura plana textil impregnada o recubierta con la emulsión reactiva de poliuretano es secada mediante calentamiento para la reticulación del prepolimero con OH terminal. Por emulsiones reactivas de poliuretano se entiende los prepolimeros con OH terminal mezclados con di, tri y/o poliisocianatos .
La aplicación de esta forma de emulsión de poliuretano ofrece la ventaja de una distribución uniforme de los agentes repelentes a la suciedad respectivamente de la protección contra manchas en la superficie de las fibras de los textiles.
Gracias a la incorporación química de los agentes repelentes a la suciedad en la matriz de polímero se garantiza una protección duradera contra manchas y con ello resistente al lavado de las fibras.
Como agentes repelentes a la suciedad apropiados pueden tenerse en cuenta todas las moléculas que mejoran las características repelentes a la suciedad del posterior poliuretano y que disponen simultáneamente de dos o tres grupos reactivos de hidroxilo o amino en cada uno de sus dos extremos o en cadenas laterales eventualmente presentes.
Es posible, ciertamente, lograr mediante las emulsiones de parafina, usadas según el estado de la técnica como agentes de hidrofobia y agentes de reticulación de celulosa con grasa modificada una buena repelencia al agua y una gran resistencia a la presión de agua, la durabilidad, sin embargo, es limitada en particular después de limpieza química.
En cambio, presentemente se usan como agentes repelentes de suciedad preferentemente polioles fluorados dos o múltiples veces OH o NH2 funcionalizado, en particular perfluoropolioles lineales o ramificados basados en óxido de polimetileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno o de politetrametileno fluorados o los copolímeros de éstos que están protegidos en particular en los extremos con óxido de etileno y que tienen un peso molecular en el área de 500 a 6000, particularmente en el área de 2000 a 3000.
Se hace mención aquí de polioles fluorados comerciales, por ejemplo, poli (etilenoxidometilenoxido) copolimeros , e. g. Fomblin ® de la empresa Solvay Solexis con la fórmula aditiva general X-CF2-0- (CF2-CF2-0) n- (CF20) m-CF2-X que están protegidos en los extremos por grupos de OH reactivos. Los grupos X corresponden a los grupos funcionales -CH2-OH (Fomblin Z DOL 200, 2500, 4000 de la empresa Solvay Solexis), -CH2- (0-CH2-CH2 ) p-OH (Fomblin DOL TX de la empresa Solvay Solexis) y -CH2-0-CH2-CH (OH) -CH2-OH (Fomblin Z Tetraol de la empresa Solvay Solexis) .
Además de los sistemas totalmente fluorados también son apropiados polioles que tienen cadenas laterales fluorados como por ejemplo los productos de la empresa OMNOVA con las formulas aditivas generales HO- [CH2C (CH3) (CH2-0-CH2-CF3) CH2-0] X-CH2-C (CH3) 2-CH2- [0-CH2C(CH3) (CH2-0-CH2-CF3)CH2]y-OH y HO- [CH2C (CH3) (CH2-0-CH2-CF2-CF3) CH2-0) x-CH2-C (CH3) 2-CH2- [0-CH2C (CH3) CH2-0-CH2-CF2- CF3) CH2] y-OH, siendo la suma de x e y aproximadamente 6 (PolyFox PF-636 y PolyFox PF-656) o 20 (PolyFox PF-6320 y PolyFox PF-6520) .
En comparación con los sistemas completamente fluorados, los productos de OMNOVA son más fáciles de mezclar con polioles, pero tienen menos propiedades repelentes de suciedad a causa del menor contenido de átomos de carbono fluorados.
Los agentes repelentes de suciedad dos o múltiples veces OH o NH2 funcionalizados se aplican ventajosamente en una cantidad en el área de 5 % por peso a 85% por peso, preferentemente de 10% por peso a 20% por peso, referida a la cantidad total de prepolímero.
Por debajo de 5% por peso una impregnación con el agente repelente de suciedad no exhibe una protección contra manchas particularmente buena. A partir de 5% por peso se logran las propiedades repelentes deseables' acompañadas de una sensación de tacto suave y similar a terciopelo .
Acondicionamientos preferentes del método para la producción de emulsiones reactivas de poliuretano o de poliuretanos suaves sin o en combinación con un apresto ininflamable, antimicrobiano, hidrófilo o repelente de suciedad se manifiestan en las reivindicaciones subordinadas .
Para la producción de los prepolimeros de bajo peso molecular se usan preferentemente, además de los polioles de cadena corta y líquidos a temperatura ambiente, también polioles que tienen peso molecular mayor y son sólidos a temperatura ambiente.
Preferentemente se usan en el método polioles hidrófobos .
Se usan en el método ventajosamente polioles basados en - poliadipato con un peso molecular de 400 a 6000, - policaprolactona con un peso molecular de 450 a 6000 - policarbonato con un peso molecular de 450 a 3000, - copolimero de policaprolactona y politetrahidrofurano con un peso molecular de 800 a 4000, - politetrahidrofurano con un peso molecular de 450 a 6000, - polieterpoliol hidrófobo, en particular polieterpolioles con unidades de alquileno más largas que polietilenglicol y polipropilenglicol y sus copolimeros con un peso molecular de 400 a 6000, - ésteres de ácidos grasos con un peso molecular de 400 a 6000 y/o polisoloxano funcionalizado con grupos terminales orgánicos con un peso molecular de 340 a 4500.
Se prefiere que los polioles usados estén presentes en forma liquida.
Los polioles son transformados venta osamente sin o en combinación con dioles y/o trioles y sin o en combinación con los agentes ignífugos, antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad OH funcionalizados con los diisocianatos en una proporción molar OH/NCO de 2 a 1 hasta 6 a 5.
Esto significa que preferentemente - los polioles son transformados con los diisocianatos o - los polioles son transformados en combinación con dioles y/o trioles y los diisocianatos o combinaciones de polioles y agentes ignífugos, antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad OH funcionalizados, en particular con copolímeros polares no iónicos como en particular polieterpolioles, son transformados con los diisocianatos o - combinaciones de polioles, dioles y/o trioles y agentes ignífugos, ' antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad OH funcionalizados, en particular copolímeros polares no iónicos, como en particular polieterpolioles, son transformados con los diisocianatos en una proporción molar OH/NCO de 2 a 1 hasta 6 a 5.
Por adición de un agente de emulsión externo se entiende aquí que los prepolímeros OH terminales son mezclados con un agente de emulsión retirable por lavado, no siendo incorporado el agente de emulsión en la cadena de poliuretano .
En esta etapa del método no se puede incorporar el agente de emulsión en la cadena de poliuretano a causa de la transformación completa del isocianato con el poliol. Tampoco se puede dar una reacción de los grupos libres de OH en el prepolímero con el agente de emulsión.
Es importante que el prepolímero se mezcla de manera uniforme con el agente de emulsión antes de adicionar a la mezcla de prepolímero y agente de emulsión lentamente de preferencia agua, preferentemente con aplicación de fuerzas de cizallamiento, en particular mediante agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión o con una mezcladora centrifuga. Durante o después de la dispersión del prepolimero en agua no hay una etapa de extensión de cadena. Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. De particular preferencia el área es de 600 a 800 revoluciones por minuto.
A la emulsión de prepolimero se adiciona en una etapa adicional del método di, tri o poliisocianato para la posterior reticulación.
Para la transformación de los polioles sin o en combinación con dioles y/o trioles y sin o en combinación con agentes ignífugos, antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad OH funcionalizados con los diisocianatos se usan en consideración de una buena compatibilidad ambiental y una buena solidez a la luz ventajosamente diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos y/o no aromáticos heterocíclicos . Se usan de preferencia como diisocianatos hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato, 1 , 4 -ciclohexandiisocianato, 1-metil-2, -ciclohexandiisocianato, l-metil-2, 6-ciclohexan-diisocianato, , ' -diciclohexilmetandiisocianato, 2,4-diciclohexilmetandiisocianato, 2, 2' -diciclohexilmetandiisocianato y/o sus mezclas de isómeros.
Esto significa, preferentemente: - los polioles son transformados con los diisocianatos o - los polioles son transformados en combinación con los dioles y/o trioles y los diisocianatos o combinaciones de polioles y agentes ignífugos, antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad OH funcionalizados, en particular copolímeros polares no iónicos como en particular polietilenglicol son transformadas con los diisocianatos o - combinaciones de polioles, dioles y/o trioles y agentes ignífugos, antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad OH funcionalizados, en particular copolímeros polares no iónicos como en particular polietilenglicol son transformados con los diisocianatos referidos en lo precedente .
De preferencia se transforman para la producción de los prepolímeros OH terminales los polioles sin o en combinación con dioles y trioles y sin o en combinación con los agentes ignífugos, antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad OH funcionalizados con los diisocianatos a una temperatura de 80°C a 140°C, preferentemente a 120°C.
Ventajosamente no se requiere la adición de un catalizador .
Después de la transformación completa de los polioles y de los otros agentes OH funcionalizados opcionales con el diisocianato se obtienen prepolímeros de bajo peso molecular teniendo aún grupos de OH libres y una viscosidad mediana en el área de 5000 mPas a 30000 mPas a 70°C a 85°C, mismos que se designan aquí como prepolímeros de viscosidad mediana.
Isocianato libre, y por ello tóxico, ya no es detectable en los prepolímeros OH terminales obtenidos después del curso completo de la reacción. La medición del contenido de isocianato, por ejemplo según Spielberger (DIN 53185 (1974) respectivamente EN ISO 11909) puede aplicarse como criterio de evaluación para una transformación completa de los eductos.
El prepolímero es enfriado a continuación preferentemente a aproximadamente 80 °C, teniendo el prepolímero a esta temperatura una viscosidad media en el área de 5000 mPas a 30000 mPas. Esta viscosidad tiene la ventaja de que no se requiere para el siguiente proceso de emulsión ningún solvente orgánico para diluirlo, lo que permite realizar un método particularmente compatible con el ambiente sólo en base a agua (así llamada "green chemistry" ) .
Para dispersar los prepolímeros OH terminales en agua son mezclados previamente con un agente de emulsión externo o una mezcla de agentes de emulsión externos. Por adición de un agente de emulsión externo se entiende aquí que los prepolimeros OH terminales son mezclados con un agente de emulsión retirable por lavado, no siendo incorporado el agente de emulsión en la cadena de poliuretano. En esta etapa del método no se puede incorporar el agente de emulsión en la cadena de poliuretano ' a causa de la transformación completa del isocianato con el poliol. Tampoco se puede dar una reacción de los grupos libres de OH en el prepolimero con el agente de emulsión.
En acondicionamiento preferente del método se aplican, referidas a 100 partes por peso de prepolimero, 2.5 a 15 partes por peso de agente de emulsión, preferentemente 5 a 10 partes por peso de agente de emulsión .
Se usan preferentemente agentes de emulsión aniónicos y/o no iónicos. De preferencia se usa en el método un agente de emulsión basado en etoxilato de alcoholes grasos y/o de laurilsulfato sódico.
Se ha detectado sorprendentemente que prepolimeros que contienen en su cadena polimérica compuestos de amonio cuaternario con actividad antimicrobiana o biocida exhiben un comportamiento de emulsión sustancialmente mejor que prepolimeros comparables sin compuestos de amonio cuaternario incorporados. Este comportamiento puede explicarse por las estructuras a manera de agentes tensioactivos de los compuestos de amonio cuaternario. Estas actúan, entonces, análogamente a agentes de emulsión iónicos como, por ejemplo, laurilsulfato sódico, y cumplen por lo tanto una función doble como agente de emulsión incorporado y biocida o agente antimicrobiano.
Se lograron buenas experiencias también en el caso de una hidrofilia deseable de la impregnación y/o recubrimiento en formación también con un agente de emulsión basado en etoxilato de aceite de ricino que es incorporado en la posterior reticulación para la impregnación y/o recubrimiento de poliuretano en la red de polímero y refuerza adicionalmente la hidrofilia de la impregnación y/o recubrimiento en formación.
Importante es para todas las variantes del método que el prepolimero es mezclado primeramente de modo uniforme con el agente de emulsión antes de adicionar a la mezcla de prepolimero y agente de emulsión lentamente de preferencia agua, preferentemente con aplicación de fuerzas de cizallamiento, en particular mediante agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión o con una mezcladora centrífuga. Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. De particular preferencia el área es de 600 a 800 revoluciones por minuto.
Durante o después de la dispersión del prepolimero en agua no hay una etapa de extensión de cadena. A la emulsión de prepolimero se adiciona en una etapa adicional del método di, tri o poliisocianato para la posterior reticulación.
La mezcla de prepolimero y agente de emulsión es dispersada preferentemente en agua en proporciones de 55 a 120 partes por peso, preferentemente 70 a 100 partes por peso, referidas a 100 partes por peso de prepolimero.
La emulsión de prepolimero puede producirse con un contenido de prepolimero preferentemente en el área de 50% por peso a 60% por peso y una viscosidad debajo de 300 mPas. La concentración alta es ventajosa para la estabilidad de la emulsión de prepolimero OH terminal y el transporte de la emulsión. Además no se requiere transporte de agua innecesario y una dilución en el sitio de aplicación es posible.
Los prepolimeros OH terminales producidos son estables en emulsión acuosa a temperatura ambiente durante varios meses, pueden ser reticulados posteriormente con isocianato y son apropiados para un proceso económico de impregnación y/o recubrimiento. Gracias al uso de diisocíanatos preferentemente alifáticos y/o cicloalifáticos , no aromáticos se producen prepolimeros alifáticos OH terminales que dan, reticulados posteriormente con isocianatos alifáticos, también poliuretanos alifáticos particularmente compatibles con el ambiente medio y a prueba de luz.
Para la posterior reticulación de los prepolimeros OH terminales se adiciona preferentemente di, tri y/o poliisocianato alifático. Preferentemente se usan triisocianatos, preferentemente trimerizados basados en isoforondiisocianato o trimerizados de hexametilendiisocianato .
Los triisocianatos monómeros alifáticos no son tóxicos a diferencia de los diisocianatos alifáticos.
El uso de triisocianato se caracteriza además por una reactividad ventajosa. La mezcla de dispersión de prepolímero OH terminal con triisocianato ofrece período de aplicabilidad comparativamente largo a temperatura ambiente y una transformación rápida del prepolímero OH terminal con triisocianato a temperatura incrementada.
Por medio del uso de triisocianatos pueden producirse poliuretanos con propiedades mecánicas particularmente buenas y una particularmente alta estabilidad a la temperatura.
Para todos los variantes del método se homogeniza el isocianato para la posterior reticulación de los prepolimeros OH terminales preferentemente con el mismo agente de emulsión que se emplea también en la dispersión del prepolimero.
Se adicionan en esto bajo agitación preferentemente, referidas a 100 partes por peso de isocianato, 5 a 50 partes por peso de agente de emulsión, preferentemente 15 a 25 partes por peso de agente de emulsión, y' tales cantidades de la dispersión del prepolimero que la proporción de equivalencia de los grupos libres de OH en el prepolimero a los grupos de isocianato del di, tri y/o poliisocianato sea seleccionada preferentemente en el área de 0.8 a 1.2 hasta 1 a 2, de particular preferencia de 1 a 1.2 hasta 1 a 1.8, y de muy particular preferencia de 1 a 1.5.
La emulsión de poliuretano hecha reactiva con isocianato es estable al almacenamiento durante varias horas. La viscosidad de la emulsión de poliuretano se ubica, según el ajuste de la concentración para el proceso de impregnación hasta debajo de 500 mPas. No se pudo detectar durante este periodo un cambio de la viscosidad o formación de espuma a causa de reacción con agua con isocianato .
En un acondicionamiento particularmente ventajoso se empapan o recubren con la emulsión de poliuretano reactiva en un proceso de impregnación y/o recubrimiento estructuras planas textiles como, por ejemplo, telas no tejidas, tejidos o telas de punto y a continuación se secan.
Gracias a la baja viscosidad de la emulsión, esta se extiende durante la impregnación particularmente bien en la estructura plana textil.
La reticulación posterior de los grupos aún libres de OH del prepolimero con isoclanato para formar un poliuretano reticulado se lleva a cabo preferentemente en un proceso de secado a 120°C a 170°C, de particular preferencia de 150°C a 160°C.
Para la reacción de reticulación posterior rápida, concluida totalmente dentro de pocos minutos, preferentemente no se requieren catalizadores.
Láminas de prueba con espesor de lmm de los poliuretanos reticulados secados exhiben para todas las variantes del método, según la estructura del poliuretano, preferentemente una dureza Shore A de 45 a 60, por lo que éstos se designan aquí como poliuretanos suaves. En cambio, en las láminas de prueba producidas según el estado de la técnica se midió una dureza Shore A superior a 80.
Gracias a la reticulación del segmento suave de poliuretano de cadena larga con isocianato y sin la incorporación, de modo conocido, de los segmentos düros usuales que son producidos por medio de reacción con diisocianato, de otra forma aún libre, de los prepolímeros teniendo isocianato terminal con grupos de ácido y con agentes de extensión de cadena, los poliuretanos presentes se logran con poca tendencia a la cristalización y, por lo tanto, también con gran suavidad y, sin embargo, simultáneamente propiedades de resistencia mecánica particularmente buenas.
Este efecto es favorecido preferentemente por medio de la incorporación de un agente ignifugo, biocida o antimicrobiano, hidrófilos y repelentes de suciedad que interrumpe la cristalización y que favorece con ello la suavidad particular del producto.
Estas características sorprendentes y ventajosas de un sistema de poliuretano hecho reactivo con isocianato en agua pueden explicarse del modo que con la estructura particular de los prepolímero de poliuretano, la selección de los agentes de emulsión no incorporados y la ausencia de necesidad de catalizadores se encontró tanto para la reacción de prepolimeros como para la reacción de reticulación una combinación ideal de los componentes para una proceso de impregnación económico y tan ecológico como posible .
En caso de que se incorporan en forma covalente los agentes ignífugos, antimicrobianos, hidrófilos y repelentes de suciedad preferentemente usados durante la síntesis del poliuretano en la matriz de polímero se forma en los textiles aprestados con ellos una protección contra llamas, protección de ataque microbiano o de suciedad duradera y resistente al lavado, o se ofrecen textiles con propiedades hidrófilas particulares.
Las estructuras planas textiles tratadas con la emulsión reactiva de poliuretano se ennoblecen en consideración de su gran suavidad y la sensación al tacto preferentemente en productos similares a piel, en particular similar a nubuck o terciopelo, por ejemplo, mediante afinar, raspar y/o cepillar.
Los productos impregnados y/o recubiertos con la emulsión reactiva de poliuretano se distinguen, además de por una sensación al tacto particularmente suave, con excepción de los textiles aprestados deliberadamente con agentes hidrófilos, adicionalmente por una superficie particularmente repelente al agua y la suciedad.
Las estructuras planas textiles impregnadas o recubiertas con la emulsión reactiva de poliuretano o los poliuretanos suaves se usan en aplicaciones técnicas, medicinales, civiles y/o militares en forma de vestimenta como uniformes, vestimenta de protección laboral o vestimenta deportiva, superficies de cojines, revestimientos, telas de revestimiento de muebles, colchones y cubrecamas, cortinas, laminillas, papel tapiz, ropa para cama, tiendas de campaña, mochilas, geotextiles, artículos de higiene y limpieza como filtros y trapos.
Geotextiles son en particular textiles planos y permeables que sirven por ejemplo como material de construcción en el campo de obras subterráneas, hidráulicas y de carreteras, o en el campo de la construcción de paisajes, horticultura y agricultura y se emplean preferentemente para separar, drenar, filtrar, equipar, proteger, empacar y como protección contra erosión y que reciben, según la aplicación, preferentemente un apresto ininflamable y también hidrófilo o repelentes a la suciedad .
Los productos textiles aprestados por medio de la emulsión reactiva de poliuretano o de los poliuretanos suaves en forma ininflamable y/o repelente a la suciedad se usan preferentemente en superficies de cojines, revestimientos como por ejemplo en recubrimientos de asiento para automóviles, vehículos sobre rieles y aviones, en telas para muebles, colchones y recubrimiento de camas, cortinas, laminillas, papel tapiz, en particular en así llamado papel tapiz contra incendio, en mochilas, tiendas de campaña, en vestimentas funcionales como uniformes, vestimenta deportiva y de protección laboral, por ejemplo para bombero y soldadores.
Papel tapiz contra incendios se refiere, entre otros, a papel tapiz no tejido que es modificado o aprestado correspondientemente mediante una impregnación de poliuretano ininflamable.
Los productos aprestados en forma hidrófila por medio de la emulsión reactiva de poliuretano o los poliuretanos suaves preferentemente en forma de ropa normal y en artículos de higiene y de limpieza como por ejemplo trapos, o para otras aplicaciones donde se desea tener un recubrimiento hidrófilo y simultáneamente suave, en particular similar a piel o terciopelo.
Los productos aprestados en forma antimicrobiana por medio de la emulsión reactiva de poliuretano o los poliuretanos suaves preferentemente son usados en la industria textil en forma de ropa deportiva, ropa para cama, artículos de higiene y aplicaciones medicinales o técnicas como filtros y trapos.
Otra ventaja de las emulsiones reactivas de poliuretano inventivas en comparación con las dispersiones de poliuretano del estado de la técnica es, con excepción del apresto deliberadamente hidrófilo, la resistencia a la mojada particularmente alta y la particularmente buena resistencia contra abrasión mojada de los productos que se tratan con ellas. Debido a la eliminación por lavado de los agentes de emulsión no incorporados en la cadena de poliuretano de los productos textiles impregnados o recubiertos se nota una capacidad de hinchamiento claramente menor de los productos en caso de un tratamiento mojado, como por ejemplo lavar o limpiar, que en los productos impregnados o recubiertos con dispersiones de poliuretano según el estado de la técnica en que se da una hidrofilia permanente de los polímeros a causa del grupo iónico incorporado en la cadena de polímero. Esta hidrofilia permanente causa una resistencia reducida a la abrasión por hinchamiento mayor en agua.
Como alternativa al método del apresto hidrófilo de estructuras planas textiles puede adicionarse opcionalmente a los métodos precedentes para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o recubrimiento "general" ininflamable, antimicrobiana o repelente a la suciedad de estructuras planas textiles al cuando menos único poliol y/o prepolímero OH terminal totalmente reaccionado un polisiloxano funcionalizado con grupos terminales.
Para el uso de polisiloxano funcionalizado hay preferentemente dos opciones.
Por un lado puede realizarse la incorporación de polisiloxano funcionalizado en la cadena de poliuretano durante la reacción de prepolímero por medio de combinación con otro poliol y reacción con isocianatos.
Por otro puede realizarse la incorporación de polisiloxano funcionalizado en la cadena de poliuretano en una etapa de reticulación, del modo que el prepolimero OH terminal totalmente reaccionado es homogenizado con polisiloxano funcionalizado antes de emulsionarlo.
Las cadenas de polisiloxano necesitan grupos terminales orgánicos como, por ejemplo, polietilenglicol, polipropilenglicol o policaprolactona .
Venta osamente se emplea como polisiloxanos funcionalizados polisiloxanos OH terminados con un peso molecular de 340 a 4500.
Por medio de la incorporación opcionalmente seleccionable de polisiloxano OH funcionalizado el poliuretano reticulado se hace particularmente suave y repelente al agua. Correspondientemente también la sensación al tacto del textil impregnado se vuelve muy suave y repelente tanto al agua como a la suciedad.
En cambio, la proporción de silicón está frecuentemente fijado y limitado por la química de las dispersiones de poliuretano convencionales y soluciones de poliuretano. Silicón es adicionado en estos casos frecuentemente como aditivo a las dispersiones de poliuretano y soluciones de poliuretano, no está incorporado, por lo tanto, en la cadena de poliuretano y puede emigrar. La incorporación de silicón en las dispersiones de poliuretano convencionales produce frecuentemente poliuretanos con características bajas de resistencia. También la estabilidad de las dispersiones es influenciada generalmente de modo desfavorable por siloxano, de modo que se tiene que aumentar la proporción de grupos iónicos, lo que tiene como consecuencia una menor resistencia a la abrasión húmeda.
En sistemas de poliuretano con siloxano funcionalizado ncorporado un contenido de siloxano mayor es menos critico. Mediante combinación especial de las materias primas de poliuretano y reticulación enfocada de las cadenas de poliuretano se logra, aún con una proporción de siloxano más alta, todavía una buena resistencia y alargamiento de rotura y se obtiene un producto en parte más suave.
Realización de la invención El objeto de la invención se explica a continuación mediante algunos ejemplos.
Ejemplo 1 Producción de la emulsión reactiva de poliuretano 1000 partes por peso de politetrahidrofurano (PM 2000 g/mol, número OH 56) y 98.3 partes por peso de 4,4'-diciclohexilmetandiisocianato (PM 262 g/mol, contenido de NCO: 31.8%), siendo la proporción molar de poliol a isocianato 4 a 3, son transformadas en un reactor con agitación intensa en 2.5 horas a 120°C en un prepolímero con grupos de OH aún libres. Isocianato libre ya no es detectable mediante titulación según Spielberger.
El prepolimero es enfriado a 80°C siendo su viscosidad 8400 mPas, y el prepolimero es mezclado con una mezcla de agente de emulsión de 1.5 partes por peso de un agente de emulsión con parte aniónica y no iónica basado en etoxilato de aceite de ricino y 4.5 partes por peso de un agente de emulsión basado en laurilsulfato sódico, referidas a 100 partes por peso del prepolimero.
Para la dispersión del prepolimero en agua se adiciona lentamente con agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión a la mezcla de prepolimero y agente de emulsión agua en proporciones de 120 partes por peso referidas a 100 partes por peso de prepolimero. Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. Se prefiere en particular el área de 600 a 800 revoluciones por minuto.
Se obtiene una emulsión que tiene un contenido de prepolimero de 45% y una viscosidad de 185 mPas que es estable al almacenamiento durante 12 semanas a temperatura ambiente .
En otra etapa del método se adicionan bajo agitación 1000 partes por peso de la emulsión de prepolimero OH terminal precedentemente descrita, 28.2 partes por peso de una mezcla de agente de reticulación de 22.5 partes por peso de un trimerizado basado en hexametilendiisocianato (PM 504 g/mol, contenido de NCO: 22% y funcionalidad 3) y 5.7 partes por peso de agente de emulsión basado en laurilsulfato sódico.
Esta emulsión reactiva está estable al almacenamiento durante 5 horas a temperatura ambiente y puede diluirse para el procesamiento posterior con agua para ajusfar la concentración deseable.
Impregnación de una tela no tejida Una tela no tejida producida de un velo de filamento de filamento sinfín de bicomponentes de poliéster amida con un peso por área de 175 g/m2 es sometido a embrollado por chorro de agua y exhibe ahora por división de los filamentos originales un título menor de 0.2 dtex. Esta tela no tejida es impregnada en un foulard con la emulsión de poliuretano precedentemente descrita que fue diluida con agua a un contenido de prepolimero de 20% del modo que la tela no tejida es empapada con la emulsión reactiva y a continuación se elimina a presión entre dos cilindros a una presión de prensa de 2 bar. La tela no tejida impregnada es temperada en una estufa de calentamiento durante 5 minutas a 120°C para secar la tela no tejida y para la reticulación posterior del prepolimero OH terminado.
Se obtiene una tela no tejida impregnada con un contenido de poliuretano de 28%.
Mediante raspado puede darse a la tela no tejida a continuación una superficie similar a nubuck que se distingue por una sensación de tacto suave, calurosa y terciopelada .
Impregnación de un tejido Un tejido mezclado de poliéster con un peso por área de 158 g/m2, un espesor de tejido de 480 mm y un diámetro de hilo de 3.8 µp? y 16.5 µp? es impregnado en un foulard con la emulsión reactiva de poliuretano precedentemente descrita que fue diluida con agua a un contenido de prepolímero de 25% según el método descrito en lo precedente y se tempera para el secado y la reacción posterior durante 6 minutos a 120°C. El contenido de poliuretano del tejido impregnado se ubica en 17%. El tejido impregnado se caracteriza en particular por una gran suavidad y un comportamiento elástico. Al hacerlo bola, arrugarlo o apretarlo seguido por relajamiento el tejido muestra, la gran suavidad no obstante, una abertura repentina rápida y un alisamiento espontáneo de la superficie sin dobleces, a diferencia del tejido no impregnado en que los pliegues producidos por la compresión permanecen por varias horas.
Mediante raspado de la superficie del tejido impregnado se causa una sensación al tacto suave, terciopelado.
Ejemplo 2 Producción de la emulsión reactiva de poliuretano - 840 partes por peso de copolimero de policaprolactona y politetrahidrofurano (PM 2000 g/mol, número OH 54), - 160 partes por peso de un polisiloxano funcionalizado con grupos OH terminales (PM 300 g/mol, número OH 34) y - 84.5 partes por peso de isoforondiisocianato (PM 222 g/mol, contenido de NCO: 37.6%), siendo la proporción molecular de poliol a isocianato 4 a 3, son transformados en un reactor bajo agitación intensa durante 3 horas a 120°C en un prepólimero teniendo aún grupos OH libres. Ya no se puede detectar isocianato libre.
El prepólimero es enfriado a 80°C, siendo su viscosidad 14000 mPas y el prepólimero es mezclado con 5.5 partes por peso de un agente de emulsión basado en laurilsufato sódico, referidas a 100 partes por peso de prepólimero.
La dispersión de prepólimero en agua se realiza con agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión con adición lenta de 100 partes por peso de agua referidas a 100 partes por peso de prepólimero. Se obtiene una emulsión con un contenido de prepólimero de 50% y una viscosidad de 235 mPas que es estable al almacenamiento durante 12 semanas a temperatura ambiente.
Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. Se prefiere en particular el área de 600 a 800 revoluciones por minuto.
En una siguiente etapa del método se adicionan bajo agitación 1000 partes por peso de la emulsión de prepolimero OH terminado precedentemente descrito, 31.3 partes por peso de la mezcla de agente de reticulación consistiendo de 25 partes por peso de un trimerizado basado en hexametilendiisocianato (PM 504 g/mol, contenido de NCO: 22% y funcionalidad 3) y 6.3 partes por peso de agente de emulsión basado en laurilsulfato sódico.
La emulsión reactiva está estable al almacenamiento durante 5 horas a temperatura ambiente y puede diluirse para el procesamiento posterior con agua a la concentración deseable.
Ejemplo 3 Producción de la emulsión reactiva de poliuretano 600 partes por peso de policarbonato (PM 200 g/mol, número de OH 57), - 400 partes por peso de copolímero de policaprolactona y politetrahidrofurano (PM 2000 g/mol, número de OH 54), - 22.3 partes por peso de trimetilolpropano (PM 134 g/mol) 111 partes por peso de isoforondiisocianato (PM 222 g/mol, contenido de NCO: 37.6%), siendo la proporción molar de poliol a isocianato 4 a 3, son transformados en un reactor bajo agitación intensa en 2.5 horas a 120°C en un prepolimero que aún tiene grupos libres de OH. Ya no se puede detectar isocianato libre.
El prepolimero es enfriado a 80°C, siendo su viscosidad 20000 mPas y el prepolimero es mezclado con 4.5 partes por peso de un agente de emulsión basado en laurilsufato sódico, referidas a 100 partes por peso de prepolimero .
La dispersión de prepolimero en agua se realiza con agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión con adición lenta de 120 partes por peso de agua referidas a 100 partes por peso de prepolimero. Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. Se prefiere en particular el área de 600 a 800 revoluciones por minuto.
Se obtiene una emulsión con un contenido de prepolimero de 45% y una viscosidad de 210 mPas que es estable al almacenamiento durante 12 semanas a temperatura ambiente .
En una siguiente etapa del método se adicionan bajo agitación 1000 partes por peso de la emulsión de prepolimero OH terminado precedentemente descrito, 30.5 partes por peso de la mezcla de agente de reticulación consistiendo de 24.4 partes por peso de un trimerizado basado en hexametilendiisocianato (PM 504 g/mol, contenido de NCO: 22% y funcionalidad 3) y 6.1 partes por peso de agente de emulsión basado en laurilsulfato sódico.
La emulsión reactiva está estable al almacenamiento durante 5 horas a temperatura ambiente y puede diluirse para el procesamiento posterior con agua a la concentración deseable.
Ejemplo 4 Producción de una emulsión reactiva de poliuretano hidrófila ' - 900 partes por peso de copolimero de policaprolactona y politetrahidrofurano (PM 2000 g/mol, número de OH 56) , - 100 partes por peso de polietilenglicol 600 (PM 600 g/mol, número de OH 187) y 142.4 partes por peso de 4,4'-diciclohexilmetandiisocianato (PM 262 g/mol, contenido de NCO: 31.8%), siendo la proporción molar de poliol a isocianato 5 a 4, son transformados en un reactor bajo agitación intensa en 3 horas a 120°C en un prepolimero que aún tiene grupos libres de OH. Ya no se puede detectar isocianato libre y por ello tóxico.
El prepoliraero es enfriado preferentemente a 80°C y el prepolimero es mezclado con 6 partes por peso de un agente de emulsión, preferentemente basado en etoxilato de aceite de ricino, referidas a 100 partes por peso de prepolimero.
La dispersión de prepolimero en agua se realiza con agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión con adición lenta de 100 partes por peso de agua referidas a 100 partes por peso de prepolimero. Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. Se prefiere en particular el área de 600 a 800 revoluciones por minuto.
Se obtiene una emulsión con un contenido de prepolimero de 50% y una viscosidad de 230 mPas que es estable al almacenamiento durante 12 semanas a temperatura ambiente .
En una siguiente etapa del método se adicionan bajo agitación 1000 partes por peso de la emulsión 'de prepolimero OH terminado precedentemente descrito, 28.3 partes por peso de la mezcla de agente de reticulación de 23.6 partes por peso de un trimerizado basado en hexametilendiisocianato (P 504 g/mol, contenido de NCO: 22% y funcionalidad 3) y 4.72 partes por peso de un agente de emulsión preferentemente basado en etoxilato de aceite de ricino.
La emulsión reactiva es estable al almacenamiento a temperatura ambiente durante varias horas y puede ser diluida para el procesamiento posterior con agua a la concentración deseable.
Tabla 1: Características de lámina - 2/16 h AT: 2 respectivamente 16 horas a temperatura ambiente - Impranil LP RSC 1997 (Cía. Bayer) éster de policarbonato poliuretano con un contenido sólido de 40% Irapranil 43032 (Cía. Bayer) : poliéster-poliuretano aniónico alifático con un contenido sólido de 30% La tabla 1 muestra las características de lámina de las emulsiones de poliuretano reactivo inventivo indicadas en los ejemplos 1 a 3 y de las dispersiones de poliuretano según el estado de la técnica.
Se obtuvo para ello de las dispersiones de poliuretano de los ejemplos 1 a 3 mediante evaporación del agua unas láminas de prueba con espesor de 1 mm.
Los datos de la tabla 1 muestran que las láminas de prueba de poliuretano inventivo tienen una dureza Shore A de 45 a 52, mientras que se midió en las láminas de prueba que se produjeron según el estado de la técnica una dureza Shore A mayor que 90. Los poliuretanos suaves producidos inventivamente se caracterizan, además de una particular suavidad, por características de resistencia mecánica particularmente buenas y una buena solidez a la luz .
Los datos de la tabla 1 muestran además que los poliuretanos suaves tienen un hinchamiento de volumen claramente menor que los poliuretanos según el estado de la técnica en que se da una hidrofilia permanente a causa del grupo iónico incorporado en la cadena de polímero. La hidrofilia conlleva, a causa de un mayor hinchamiento, también a una resistencia reducida a la abrasión.
Tabla 2: Humectabilidad de superficie con agua mediante medición de ángulo de contacto en la gota depositada (aparato: Dataphysics OCAH 200; tamaño de gotas 4 µ? ) En la tabla 2 se muestra la humectabilidad superficial con agua de tejidos de poliéster que fueron impregnados con la emulsión de poliuretano reactiva indicada en los ejemplos 1 a 4 y que fueron impregnados con dispersiones de Impranil (véase tabla 1) según el estado de la técnica.
Según se muestra mediante los datos en la tabla 2, los productos impregnados con las emulsiones reactivas de poliuretano de los ejemplos 1 a 3, es decir, sin apresto hidrófilo según el ejemplo 4, se caracterizan por una superficie particularmente repelente al agua y repelente a la suciedad.
Tabla 3: Resistencia a la abrasión Prueba de abrasión según Martindale, DIN 53863, 25000 ciclos con una presión de prensa de 12 kPa En la tabla 3 se muestra la resistencia a la abrasión de estructuras planas textiles que fueron impregnadas con las emulsiones reactivas de poliuretano indicadas en los ejemplos 1 a 3 según el método análogo al ejemplo 1.
Las estructuras planas textiles impregnadas con las emulsiones reactivas de poliuretano no muestran formación de agujeros en la prueba de abrasión y tampoco cambios superficiales visibles, de modo que exhiben una resistencia a la abrasión particularmente buena.
Las estructuras planas textiles impregnadas con las dispersiones Irnpranil LP RSC 1997 (Cía. Bayer) e Impranil 43032 (Cia. Bayer), en cambio, exhiben, después de una prueba de abrasión, al menos lugares aclarados o brillantes .
Ejemplo 5 Producción de una emulsión reactiva de poliuretano ininflamable - 500 partes por peso de copolimero de policaprolactona y politetrahidrofurano (PM 2000 g/mol, número de OH 56) , - 500 partes por peso AFLAMMIT PLF 140 ( fosfatoligómero aprox. doble OH funcionalizado de Thor Chemie GmbH) (número de OH 5) y - 57.5 partes por peso de , 4' diciclohexilmetandiisocianato (PM 262 g/mol, contenido de NCO: 31.8%), siendo la proporción molar de poliol a isocianato 5 a 4, son calentados en un reactor a 100°C. Se incrementa la temperatura bajo agitación intensa durante 3 horas a 120 °C. Los eductos reaccionan formando un prepolimero que aún tiene grupos libres de OH. Ya no se puede detectar isocianato libre y por ello tóxico.
Debido a que el AFLAMMIT PLF 140 reacciona relativamente lento puede acelerarse la incorporación en el tramo de prepolimero sustancialmente por medio de adición de 0.1 a 0.2 % por peso de catalizador, por ejemplo, trietilendiamina (PC CAT ® TD30 de la empresa Nitroil), referido a la cantidad total de prepolimero.
El prepolimero es enfriado a 80°C y el prepolímero es mezclado con 6 partes por peso de un agente de emulsión basado en laurilsufato sódico, referidas a 100 partes por peso de prepolímero.
La dispersión de prepolímero en agua se realiza con agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión o con una mezcladora de centrifuga con adición lenta de 100 partes por peso de agua referidas a 100 partes por peso de prepolímero.
Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. Se prefiere en particular el área de 600 a 800 revoluciones por minuto.
Se obtiene una emulsión con un contenido de prepolímero de 50% y una viscosidad de 240 mPas que es estable al almacenamiento durante 12 semanas a temperatura ambiente .
En una siguiente etapa del método se adicionan bajo agitación 1000 partes por peso de la emulsión de prepolímero OH terminado precedentemente descrito, 22 partes por peso de la mezcla de agente de reticulación de 18.0 partes por peso de un trimerizado basado en hexametilendiisocianato (PM 504 g/mol, contenido de NCO: 22% y funcionalidad 3) y 4.0 partes por peso de un agente de emulsión preferentemente basado en laurilsulfato sódico.
La emulsión reactiva es estable al almacenamiento a temperatura ambiente durante varias horas y puede ser diluida para el procesamiento posterior con agua a la concentración deseable.
Con la emulsión reactiva descrita en el ejemplo 5 se impregnan las estructuras planas textiles descritas en el ejemplo 1, tela no tejida y tejido de poliéster, según el método análogo al ejemplo 1.
Según muestra la prueba siguiente, se obtiene una impregnación ininflamable.
La determinación del comportamiento de combustión de telas no tejidas de Evolon® impregnadas y no impregnadas (textil de microfibras de una mezcla de poliéster y poliamida de la empresa Freudenberg) se lleva a cabo análogamente a la norma DIN 75200, determinación del comportamiento de combustión de materias primas de la decoración interior de vehículos automotores cuya elaboración es derivada de la norma de seguridad de vehículos de EE. UU. FMVSS 302.
Para esto se dio un apresto ininflamable muestras DINA A4 de Evolon® según el procedimiento descrito en el ejemplo 5 con una emulsión de 50%, 40% y 30%. Esto se realizó en un foulard de laboratorio con una presión de cilindros de 0.5 bar, 1 bar, 1.5 bar, 2 bar, 2.5 bar y 3 bar. Los no tejidos de Evolon recibieron así un contenido diferente de impregnación ininflamable de poliuretano. El contenido de la impregnación ininflamable de poliuretano se determinó mediante pesar de la tela no tejida antes y después de la impregnación. De esto puede calcularse por medio de la fórmula el contenido real de agente ininflamable .
Se tomó de las muestras DIN A4 en cada caso un cuerpo de prueba con' una anchura de 70 mm y una longitud de 297 mm. Esta se guardó, de acuerdo con la norma, antes de la prueba durante 24 horas a una temperatura de 23 ± 2°C y una humedad atmosférica relativa de 50 ± 6%.
A continuación se tendieron las muestras en un sujetador de muestras que consiste, según la norma, de dos planchas metálicas en forma de U (marco) en realización resistente a la corrosión. Las medidas exactas del sujetador de muestras corresponden a las indicaciones de la norma DIN 75200 y pueden consultar allí en forma de planos de construcción.
El sujetador de muestras se coloca a continuación en una campana de ventilación de laboratorio y se prende el ventilador de la instalación de succión de aire.
Como quemador se usó un quemador de Bunsen con un diámetro interior de tubo de 9.5 mm. Éste se ajustó de modo que el centro de la boquilla estaba 19 mm debajo del centro del borde inferior del extremo libre de la muestra. La llama de gas se ajustó a una altura de aproximadamente 38 mm y se cerró la entrada de aire del quemador. Previo a cada ensayo el quemador tuvo que arder al menos un minuto para estabilizar la llama.
A continuación se expuso el cuerpo de muestra a la llama de gas durante 15 segundos del modo que el sujetador de muestra se empujó sobre el quemador de Bunsen (centro de la boquilla 19 mm debajo del centro del borde inferior del extremo libre de la muestra) . Después de transcurrir este tiempo se apagó el quemador de Bunsen.
La medición del tiempo de combustión empezó en el momento en que la llama había alcanzado la primera marca de medición. Según la norma tiene que terminar la medición del tiempo de combustión cuando la flama ha alcanzado la última marca de medición, o cuando la llama se apaga antes de alcanzar la última marca de medición. Si la llama no alcanza la última marca de medición, entonces se mide la distancia de combustión que la llama recorrió hasta su extinción. La distancia de combustión es la parte descompuesta del cuerpo de prueba que está destruido en la superficie o en el interior a causa de la combustión.
Si la muestra se enciende y no sigue quemándose después de apagar la llama de encendido, o se apaga antes de alcanzar la primera marca de medición, no se mide tiempo de combustión. En este caso se indica en el reporte de ensayo: velocidad de combustión = 0. La velocidad de combustión en milímetros por minuto resulta de la longitud de la distancia de combustión en milímetros entre el tiempo para la distancia de combustión en segundos, multiplicado por 60.
Tabla 4 Comportamiento de combustión Evolon® (tela no tejida de microfibra de una mezcla de poliéster y poliamida de la empresa Freudenberg La tabla 4 muestra los resultados de medición con relación al comportamiento de combustión de tela no tejida sin tratar y de tela no tejida que fue impregnada con una emulsión reactiva de poliuretano ininflamable según el ejemplo 5.
Los datos de la tabla 4 muestran que el agente ininflamable se usa de particular preferencia en una cantidad en el área de 14 % por peso a 25 % por peso referida al peso total del textil.
Para la medición del tiempo de combustión se usó un reloj medidor que permite mediciones con una precisión de 0.5 segundos.
Ejemplo 6 Producción de una emulsión reactiva de poliuretano con actividad antimicrobiana - 900 partes por peso de copolimero de policaprolactona y politetrahidrofurano (PM 200 g/mol, número de OH 56) y - 100 partes por peso de un polisiloxano funcionalizado con grupos OH terminales (PM 4000 g/mol, número de OH 28) son preparados a 120°C y homogenizados .
A continuación se adicionan 100 partes por peso de , ' -diciclohexilmetandiisocianato (PM 262 g/mol, contenido de NCO: 31.8%), siendo la proporción molar de poliol a isocianato 5 a 4. Se agita intensamente en un reactor durante 2.5 horas a 120°C. Los eductos reaccionan formando un prepolimero con grupos de OH aún libres. Isocianato libre y, con ello, tóxico ya no es detectable.
El prepolimero es enfriado preferentemente a 80°C y el prepolimero es mezclado con 6 partes por peso de un agente de emulsión, preferentemente basado en laurilsulfato sódico, referidas a 100 partes por peso de prepolimero.
La dispersión de prepolimero en agua se realiza con agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión con adición lenta de 100 partes por peso de agua referidas a 100 partes por peso de prepolímero.
Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. Se prefiere en particular el área de 600 a 800 revoluciones por minuto.
Se obtiene una emulsión con un contenido de prepolímero de 50% y una viscosidad de 250 mPas que es estable al almacenamiento durante 12 semanas a temperatura ambiente .
En una siguiente etapa del método se adicionan bajo agitación 1000 partes por peso de la emulsión de prepolímero OH terminado precedentemente descrito, 100 partes por peso de una mezcla de agente de reticulación de 76.1 partes por peso de un trimerizado basado en hexametilendiisocianato (PM 504 g/mol, contenido de NCO: 22% y funcionalidad 3) que fue transformado previamente con el agente antimicrobiano OH simple funcionalizado según la instrucción descrita más adelante (PM 896 g/mol, contenido de NCO: 9.4% y funcionalidad 2) y 23.9 partes por peso de un agente de emulsión preferentemente basado en laurilsulfato sódico.
La emulsión reactiva es estable al almacenamiento a temperatura ambiente durante varias horas y puede ser diluida para el procesamiento posterior con agua a la concentración deseable.
Producción del agente antimicrobiano OH simple funcionalizado : 174 g (520 ramol) de N, N-dimetiloctadecilamina y 50 g (520 mmol) de 3-clor-l-propanol fueron puestos a reaccionar a 80°C durante un periodo de 72 horas en un reactor de cristal. La sustancia sólida incolora obtenida fue triturada y se lavó dos veces con 250 mililitros de éter de dietilo. El rendimiento era de 183.8 g (90% de la teoría) .
Transformación del agente antimicrobiano OH simple funcionalizado con el trímero de hexametilendiisocianato (HDT) 100 g de tolonato (PM 504 g/mol) , 198.4 mmol) son preparados en 100 mi de Butylal a 60°C en atmósfera nitrógeno y mezclados con 25.9 g del agente antimicrobiano (PM 392 g/mol, 66.1 mmol) y 2 gotas de un catalizador, por ejemplo, trietilendiamina (PC CAT ® TD30 de la empresa Nitroil) . A continuación se agita durante dos dias a 60°C en atmósfera de gas de protección.
Ejemplo 7 Producción de una emulsión reactiva de poliuretano particularmente repelente a la suciedad - 800 partes por peso de copolimero de policaprolactona y politetrahidrofurano (PM 2000 g/mol, número de OH 56) y - 100 partes por peso de una polisiloxano funcionalizado con grupos terminales de OH (PM 4000 g/mol, número de OH 28) y 100 partes por peso del poliéter perfluorado, con excepción de los grupos terminales (-CH-OH), Fomblin Z DOL 2000 son preparados a 120 °C y homogenizados .
A continuación se adicionan 94 partes por peso de 4 , 4 ' -diciclohexilmetandiisocianato (PM 262 g/mol, contenido de NCO: 31.8%), siendo la proporción molar de poliol a isocianato 4 a 3. Se agita intensamente en un reactor durante 2.5 horas a 120 °C. Los eductos reaccionan formando un prepolímero con grupos de OH aún libres. Isocianato libre y, con ello, tóxico ya no es detectable.
El prepolímero es enfriado preferentemente a 80°C y el prepolimero es mezclado con 6 partes por peso de un agente de emulsión, preferentemente basado en laurilsulfato sódico, referidas a 100 partes por peso de prepolimero.
La dispersión de prepolimero en agua se realiza con agitación a altas revoluciones con un disco de dispersión con adición lenta de 100 partes por peso de agua referidas a 100 partes por peso de prepolimero. Por agitación a altas revoluciones se entiende aquí aproximadamente 400 a 1200 revoluciones por minuto. Se prefiere en particular el área de 600 a 800 revoluciones por minuto.
Se obtiene una emulsión con un contenido de prepolimero de 50% y una viscosidad de 250 mPas que es estable al almacenamiento durante 12 semanas a temperatura ambiente .
En una siguiente etapa del método se adicionan bajo agitación 1000 partes por peso de la emulsión de prepolimero OH terminado precedentemente descrito, 50 partes por peso de una mezcla de agente de reticulación de 40.8 partes por peso de un trimerizado basado en hexametilendiisocianato (PM 504 g/mol, contenido de NCO: 22% y funcionalidad 3) y 9.2 partes por peso de un agente de emulsión preferentemente basado en laurilsulfato sódico.
La emulsión reactiva es estable al almacenamiento a temperatura ambiente durante varias horas y puede ser diluida para el procesamiento posterior con agua a la concentración deseable.

Claims (32)

REIVINDICACIONES
1. Método para la producción de una emulsión reactiva de poliuretano para la impregnación y/o el recubrimiento de estructuras planas textiles en que mediante transformación de polioles con diisocianatos en déficit o mediante transformación de polioles en combinación con dioles y/o trioles y diisocianatos en déficit se producen prepolimeros OH terminados de viscosidad mediana, éstos son mezclados un agente externo de emulsión y se adiciona para la posterior reticulación de los prepolimeros OH terminados un di, tri y/o poliisocianato .
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado - porque, para la impregnación y/o recubrimiento ininflamable de estructuras planas textiles, los polioles son transformados en presencia de agentes ignífugos bi o polifuncionalizados con OH o NH2 con diisocianatos en déficit, o los polioles son transformados en combinación con dioles y/o trioles y agentes ignífugos bi o polifuncionalizados con OH o NH2 con diisocianatos en déficit .
3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque como agentes ignífugos bi o polifuncionalizados con OH o NH2 son usados - fosfinóxidos con terminación doble o triple de OH o NH2, - fosfato oligómeros con terminación doble o triple de OH o NH2, -triarilfosfatos con terminación doble o triple de OH o NH2, - diarilalquil fosfatos con terminación doble o triple de OH o NH2 o - P ( III ) -fosforpolioles reactivos.
4. Método según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque los agentes ignífugos bi o polifuncionalizados con OH o NH2 son empleados en una cantidad en el área de 10% por peso a 50% por peso, preferentemente de 15% por peso a 35 % por peso, referidos al peso total del textil.
5. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para la impregnación y/o recubrimiento antimicrobiana de estructuras planas textiles, los polioles son transformados en presencia de agentes antimicrobianos o biocidas que disponen de dos o más grupos funcionales susceptibles de la adición a diisocianato, preferentemente grupos de OH o NH2, con diisocianatos en déficit, o los polioles son transformados en combinación con dioles y/o trioles y agentes antimicrobianos o biocidas que disponen de dos o más grupos funcionales susceptibles de la adición a diisocianato, preferentemente grupos de OH o NH2, con diisocianatos en déficit .
6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque se emplean como agentes antimicrobianos o biocidas compuestos de amonio cuaternario o compuestos de piridinio que tienen al menos un radical de alquilo con una longitud mayor o igual a diez átomos de carbono y dos o más grupos funcionales susceptibles de adición a diisocianato, preferentemente grupos de OH o NH2, entre sus sustituyentes .
7. Método según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque los agentes antimicrobianos o biocidas que disponen de dos o más grupos funcionales susceptibles de la adición a diisocianato, preferentemente grupos de OH o NH2, son empleados en una cantidad en el área de 2% por peso a 15% por peso, preferentemente de 5 % por peso a 10 % por peso, referida al peso total del textil.
8. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque para la impregnación y/o recubrimiento antimicrobianos de estructuras planas textiles, los polioles son transformados en combinación con dioles y/o trioles con diisocianatos en déficit y se producen de este modo prepolimeros OH terminados de viscosidad mediana, estos son mezclados con un agente de emulsión externo y se adiciona para la posterior reticulación de los prepolimeros OH terminados un tri y/o poliisocianato que fue transformado previamente en déficit con un agente antimicrobiano o biocida que tiene un grupo funcional susceptible de adición a isocianato, preferentemente un grupo OH o NH2.
9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque se emplean como agentes antimicrobianos o biocidas compuestos de amonio cuaternario o compuestos de piridinio que tienen al menos un radical de alquilo con una longitud mayor o igual a diez átomos de carbono y dos o más grupos funcionales susceptibles de adición a diisocianato, preferentemente grupos de OH o NH2, entre sus sustituyentes .
10. Método según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque los agentes antimicrobianos o biocidas que disponen de dos o más grupos funcionales susceptibles de la adición a diisocianato, en particular grupos de OH o NH2, son empleados en una cantidad en el área de 2% por peso a 15% por peso, preferentemente de 5% por peso a 10% por peso, referida al peso total del textil.
11. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para la impregnación y/o recubrimiento hidrófilos de estructuras planas textiles, los polioles son transformados en presencia de copolímeros polares, no iónicos como agente hidrófilo con diisocianatos en déficit, o los polioles son transformados en combinación con dioles y/o trioles y copolímeros polares, no iónicos como agente hidrófilo con diisocianatos en déficit, o se transforman como polioles polieterpolioles hidrófilos con diisocianatos en déficit.
12. Método según la reivindicación 11, caracterizado porque se emplean como agentes hidrófilos polieterpolioles basados en óxido de etileno y/o óxido de propileno o los derivados de estos, o copolímeros con un peso molecular de 400 a 6000.
13. Método según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque los agentes hidrófilos son empleados en una cantidad en el área de 5% por peso a 80% por peso, preferentemente de 5% por peso a 35 % por peso, referida a la cantidad total de prepolimero.
14. Método según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque para la impregnación y/o recubrimiento repelente a la suciedad de estructuras planas textiles, los polioles son transformados en presencia de agentes repelentes a la suciedad bi o polifuncionalizados con OH o NH2 con diisocianatos en déficit, o los polioles son transformados en combinación con dioles y/o trioles y agentes repelentes a la suciedad bi o polifuncionalizados con OH o NH2 con diisocianatos en déficit.
15. Método según la reivindicación 14, caracterizado porque se emplean como agentes repelentes a la suciedad bi o polifuncionalizados con OH o NH2 polioles fluorados, en particular perfluoropolioles lineales o ramificados basados en óxido de polimetileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno o de politetrametileno fluorados o los copolimeros de éstos con un peso molecular de 500 a 6000.
16. Método según la reivindicación 14 o 15, caracterizado porque los agentes repelentes a la suciedad son empleados en una cantidad en el área de 5% por peso a 85% por peso, preferentemente de 10% por peso a 20% por peso, referida a la cantidad total de prepolimero.
17. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los polioles se transforman sin o en combinación con dioles y/o trioles y sin o en combinación con agentes ininflamables OH funcionalizados, antimicrobianos, hidrófilos o agentes repelentes a la suciedad con los diisocianatos en una proporción molar OG/NCO de 2 a 1 hasta 6 a 5.
18. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los polioles son empleados basados en - poliadipato con un peso molecular de 400 a 6000, - policaprolactona con un peso molecular de 450 a 6000 - policarbonato con un peso molecular de 450 a 3000, - copolimero de policaprolactona y politetrahidrofurano con un peso molecular de 800 a 4000, - politetrahidrofurano con un peso molecular de 450 a 6000, - polieterpoliol hidrófobo, en particular polieterpolioles con unidades de alquileno más largas que polietilenglicol y polipropilenglicol y sus copolímeros con un peso molecular de 400 a 6000, - ésteres de ácidos grasos con un peso molecular de 400 a 6000 y/o - polisoloxano funcionalizado con grupos terminales orgánicos con un peso molecular de 340 a 4500.
19. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, para la transformación de los polioles sin o en combinación con dioles y/o trioles y sin o en combinación con agentes ininflamables OH funcionalizados, antimicrobianos, hidrófilos o agentes repelentes a la suciedad con los diisocianatos se emplean diisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos como diisocianatos hexametilendiisocianato, isoforon-diisocianato, 1, -ciclohexandiisocianato, l-metil-2,4-ciclohexandiisocianato, l-metil-2, 6-ciclohexan-diisocianato, , ' -diciclohexilmetandiisocianato, 2,4-diciclohexilmetandiisocianato, 2,2' -diciclohexilmetandiisocianato y/o sus mezclas de isómeros.
20. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, para la producción de los prepolimeros OH terminados, se transforman los polioles sin o en combinación con dioles y/o trioles y sin o en combinación con los agentes ininflamables OH funcionalizados, antimicrobianos, hidrófilos o agentes repelentes a la suciedad a una temperatura de 80°C a 140°C, preferentemente a 120°C, con los diisocianatos .
21. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, con relación a 100 partes por peso de prepolimero, se emplean 2.5 a 15 partes por peso de agente de emulsión, preferentemente 5 a 10 partes por peso de agente' de emulsión.
22. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa un agente de emulsión aniónico y/o no iónico, en particular basado en etoxilato de alcohol graso y/o laurilsulfato sódico.
23. Método según una de las reivindicaciones 1 a 10 o 14 a 22, caracterizado porque se adiciona al menos a un poliol y/o al prepolimero OH terminado completamente reaccionado al menos un poliol basado en un polisiloxano funcionalizado con grupos terminales orgánicos.
24. Método según la reivindicación 23, caracterizado porque se emplean como polisiloxanos, polisiloxanos OH terminados con un peso molecular de 340 a 4500.
25. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la proporción de equivalencia de los grupos libres de OH en el prepolimero a los grupos de isocianato del di, tri o poliisocianato es seleccionado en el área de 0.8 a 1.0 hasta 1 a 2, preferentemente de 1 a 1.2 hasta 1 a 1.8.
26. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, con relación a 100 partes por peso del di, tri y/o poliisocianato, se emplean 5 a 50 partes por peso del agente de emulsión, preferentemente 15 a 25 partes por peso de agente de emulsión.
27. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la reacción de prepolímero y/o la reacción de reticulación se lleva o llevan a cabo sin catalizador.
28. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se empapan o recubren estructuras planas textiles para la impregnación y/o recubrimiento con la emulsión reactiva de poliuretano y a continuación se secan.
29. Método según la reivindicación 28, caracterizado porque en el proceso de secado se realiza simultáneamente la reacción de reticulación posterior de los grupos de OH aún libres del prepolímero con el di, tri y/o poliisocianato formando un poliuretano reticulado.
30. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se tratan con la emulsión reactiva de poliuretano estructuras planas textiles y se ennoblecen en productos similares a piel, para formar particular similar a terciopelo.
31. Poliuretanos suaves teniendo una dureza Shore A de 45 a 60, producidos según un método según una de las reivindicaciones precedentes y seguido por secado.
32. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se producen por medio de la emulsión reactiva de poliuretano o de los poliuretanos suaves estructuras planas textiles con impregnación y/o recubrimiento ininflamable, antimicrobiana, hidrófila, repelente al agua o a la suciedad para aplicaciones técnicas, medicinales, civiles y/o militares en forma de vestimenta como uniformes, vestimenta de protección laboral o vestimenta deportiva, superficies de cojines, revestimientos, telas para muebles, colchones y cubrecamas, cortinas, laminillas, papel tapiz, ropa de cama, tiendas de campaña, mochilas, geotextiles, artículos de higiene y limpieza como filtros y trapos. RESUMEN La invención se relaciona con un método para la producción de emulsiones reactivas de poliuretano y/o poliuretanos suaves que pueden ser bien dispersadas en agua y que son apropiadas en particular para una impregnación y/o recubrimiento económico y preferentemente ecológico de una variada selección de estructuras textiles planas. El objetivo es producir posteriormente estructuras planas textiles en particular de porte agradable y manejo confortable que son particularmente suaves y que tienen una sensación al tacto similar a piel; se prefiere además la producción de estructuras planas textiles a prueba de luz, en particular para la industria de vestido, superficies de cojines, cubiertas y/o textiles de uso medicinal, tecnológico o militar. Se supone además que el método es apropiado para un apresto de distribución uniforme, particularmente resistente al lavado y permanentemente ininflamable, antimicrobiano, repelente a la suciedad o hidrófilo. Con esta finalidad se producen, prepolímeros OH terminados de viscosidad mediana por medio de la reacción de polioles con diisocianatos en déficit o por medio de la reacción de polioles en combinación con dioles y/o trioles y con diisocianatos en déficit. Se adiciona un agente de emulsión externo a los prepolímeros OH terminados y se adiciona, para la posterior reticulación de los prepolimeros OH terminados un di, tri y/o poliisocianato, y en caso necesario, se adicionan previamente las sustancias ininflamables, antimicrobianas, repelentes de suciedad o hidrófilas correspondientes y se ponen a reaccionar.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2013004524A (es) * 2010-10-22 2013-06-03 Basf Se Espesante de poliuretano.
JP5989518B2 (ja) * 2012-11-26 2016-09-07 大日精化工業株式会社 ２液型塗工剤および合成擬革
JP6175851B2 (ja) * 2013-03-28 2017-08-09 三菱ケミカル株式会社 ポリオール混合物及びポリウレタンの製造方法
DE102013209170A1 (de) 2013-05-17 2013-09-12 Cht R. Beitlich Gmbh Wasserabweisende Effekte auf textilen Oberflächen
DE102013011033A1 (de) * 2013-06-29 2014-12-31 Johnson Controls Gmbh Sitzbezug für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Sitzbezugs
AR100394A1 (es) * 2014-05-02 2016-10-05 Dow Global Technologies Llc Promotores de adhesión de fosfato
US10472541B2 (en) * 2014-07-01 2019-11-12 Basf Coatings Gmbh Polyether-based reaction products and aqueous basecoat materials comprising said products
US10710345B2 (en) 2014-08-27 2020-07-14 W. L. Gore & Associates Gmbh Waterproof and water vapor permeable laminate
KR101963127B1 (ko) * 2014-09-29 2019-03-28 코오롱인더스트리 주식회사 방오성을 가지는 스웨이드형 인공피혁의 제조방법
KR101619636B1 (ko) 2014-11-07 2016-05-10 현대자동차주식회사 내구성이 향상된 스티어링 휠 커버용 인조 피혁 및 그 제조방법
DE102015204736A1 (de) 2015-03-16 2016-09-22 Cht R. Beitlich Gmbh Fluorfreie Hydrophobierung
ES2708202T3 (es) * 2015-06-25 2019-04-09 Covestro Deutschland Ag Dispersiones de poliuretano desprovistas de urea
WO2017055356A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Dsm Ip Assets B.V. Halogen free flame retardant waterborne coating composition for textile
EP3390505B1 (en) * 2015-12-15 2021-01-20 Dow Global Technologies LLC Polyurethane based resins for filament winding
CN105821671B (zh) * 2016-03-30 2019-06-21 苏州纳锦新材料科技有限公司 一种织物用阻燃涂层材料的制备方法
CN106245338B (zh) * 2016-09-19 2018-10-19 上海华峰超纤材料股份有限公司 柔软耐刮的定岛超细纤维绒面革及其制备方法
BR112019009510A2 (pt) * 2016-11-11 2019-07-30 Evonik Degussa Gmbh composição, composição de espuma de poliuretano e método de preparação, método, mistura de poliol e método de preparação
WO2018146016A1 (de) * 2017-02-09 2018-08-16 Evonik Degussa Gmbh Polymere zur hydrophoben und oleophoben textilausrüstung
CA3053737A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Toray Industries, Inc. Sheet-like material
CN108623771B (zh) * 2017-03-15 2022-10-25 科思创德国股份有限公司 羟基封端的聚氨酯预聚体及其制备方法
CN108330694A (zh) * 2018-01-19 2018-07-27 苏州依司特新材料科技有限公司 一种用于棉织物的抗菌与亲水柔软整理剂及其制备方法
WO2019197488A1 (en) * 2018-04-10 2019-10-17 Adient Engineering and IP GmbH A seating module for a seat
TWI822777B (zh) * 2018-05-15 2023-11-21 德商科思創德意志股份有限公司 可撓發泡體
CN108795232A (zh) * 2018-05-23 2018-11-13 苏州牛麦田新材料科技有限公司 一种食品包装涂层材料及其制备方法
CN109942783A (zh) * 2019-02-22 2019-06-28 上海稻畑精细化工有限公司 一种高稳定性聚氨酯固化剂及其制备工艺
US11124615B2 (en) * 2019-03-29 2021-09-21 Covestro Llc Laminated parts containing a slip resistant and water resistant outer layer and methods for their production
DE102019123275A1 (de) 2019-08-30 2021-03-04 Carl Freudenberg Kg Reinigungsartikel mit schmutzabweisenden Eigenschaften
KR20220038393A (ko) * 2019-10-28 2022-03-28 디아이씨 가부시끼가이샤 발포 시트, 및, 합성 피혁
CN112375206B (zh) * 2020-12-22 2022-04-29 浙江兆泽实业有限公司 一种皮革用高物性无溶剂聚氨酯面料树脂及其制备方法
JPWO2023013643A1 (es) * 2021-08-06 2023-02-09
EP4328251A1 (en) * 2021-08-23 2024-02-28 Lg Chem, Ltd. Elastic and antibacterial polyurethane, preparation method therefor, and product comprising same
CN114539503B (zh) * 2022-03-23 2024-02-27 江苏华大新材料有限公司 一种织物涂层用阻燃聚氨酯树脂及其制备方法
CN114657796B (zh) * 2022-05-17 2022-10-04 江苏恒力化纤股份有限公司 一种阻燃涂层锦纶面料及其制备方法
CN115353459B (zh) * 2022-07-27 2023-08-15 安徽启威生物科技有限公司 一种低聚合度聚乳酸季铵盐及其制备方法
CN116180452B (zh) * 2023-05-04 2023-07-18 张家港市德宝化工有限公司 一种多功能整理剂及其制备方法和在涤棉工装面料中的应用

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3436303A (en) * 1965-09-16 1969-04-01 Minnesota Mining & Mfg Water-laid leather substitute containing leather fibers,staple fibers and polyurethane aqueous slurry and method for making same
US3778408A (en) * 1968-12-09 1973-12-11 Ici America Inc Flame-retardant,polyurethane coating compositions
US3968066A (en) * 1974-04-18 1976-07-06 Ciba-Geigy Corporation Oil and water repellent textile composition containing a fluorochemical polyurethane resin and a quaternary ammonium salt
US4171391A (en) 1978-09-07 1979-10-16 Wilmington Chemical Corporation Method of preparing composite sheet material
DE2842805A1 (de) * 1978-09-30 1980-04-10 Bayer Ag Beschichtungsmassen
US4522851A (en) * 1982-09-30 1985-06-11 Mobay Chemical Corporation Process for coating aqueous dispersion of epoxy resin and blocked polyisocyanate containing chemically incorporated anionic hydrophilic groups
WO1996010595A1 (en) * 1994-10-04 1996-04-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reactive two-part polyurethane compositions and optionally self-healable and scratch-resistant coatings prepared therefrom
US5798409A (en) * 1995-10-03 1998-08-25 Minnesota Mining & Manufacturing Company Reactive two-part polyurethane compositions and optionally self-healable and scratch-resistant coatings prepared therefrom
IN186438B (es) * 1996-03-29 2001-09-01 Daikin Ind Ltd
US6017997A (en) 1997-10-31 2000-01-25 The B. F. Goodrich Company Waterborne polyurethane having film properties comparable to rubber
US6054504A (en) * 1997-12-31 2000-04-25 Hydromer, Inc. Biostatic coatings for the reduction and prevention of bacterial adhesion
JPH11263906A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Asahi Denka Kogyo Kk ウレタンプレポリマー組成物
DE19825453A1 (de) 1998-06-06 1999-12-09 Basf Ag Poromere Kunstleder
TW510916B (en) * 1998-12-21 2002-11-21 Bayer Ag Aqueous reacitve filler compositions
NL1013301C2 (nl) 1999-10-15 2001-04-18 Stahl Int Bv Werkwijze voor de bereiding van een dispersie van een anionische polyurethaan in water waarin geen vluchtige tertiaire amines voorkomen.
FR2810989A1 (fr) * 2000-06-30 2002-01-04 Rhodia Chimie Sa Dispersion aqueuse a base base d'huiles silicone visqueuses reticulables par condensation en un elastomere, adherent utilisable notamment comme mastics ou peintures, procede de preparation
US6576702B2 (en) 2000-07-20 2003-06-10 Noveon Ip Holdings Corp. Plasticized waterborne polyurethane dispersions and manufacturing process
US7459167B1 (en) * 2000-07-27 2008-12-02 3M Innovative Properties Company Biocidal polyurethane compositions and methods of use
US7358295B2 (en) * 2002-04-05 2008-04-15 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Hybrid polymer composition, and article therefrom
DE50305548D1 (de) * 2002-08-21 2006-12-14 Bayer Materialscience Ag Thermoplastisch verarbeitbare Polyurethane (TPU) mit selbstverlöschenden Eigenschaften, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE102004010456A1 (de) * 2004-03-01 2005-09-22 Carl Freudenberg Kg Verfahren zur Herstellung eines lichtechten Syntheseleders und danach hergestellte Produkte
EP1803757A4 (en) * 2004-10-21 2009-05-06 Asahi Glass Co Ltd POLYURETHANE RESIN AND METHOD FOR MANUFACTURING POLYURETHANE RESIN SOLUTION
KR100581330B1 (ko) * 2005-10-25 2006-05-22 주식회사 백산 무용제형 폴리우레탄 다공질체 및 이를 이용한 인조피혁의제조방법
US20070166344A1 (en) * 2006-01-18 2007-07-19 Xin Qu Non-leaching surface-active film compositions for microbial adhesion prevention

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