MXPA06001598A - Composiciones de poliuretano y polietileno de base agua. - Google Patents

Composiciones de poliuretano y polietileno de base agua.

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Abstract

La presente invencion proporciona composiciones de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (o dispersiones) que tienen un polimero de poliuretano sulfonado y un polimero de polietileno (segundo polimero). El polimero de poliuretano es un producto de reaccion de un poliisocianato y un poliol sulfonado.

Description

pisos de madera. Las composiciones de recubrimiento preparadas con niveles elevados de sólidos liberarán menos solvente de hidrocarburo que las composiciones que tengan cantidades superiores de niveles de compuesto orgánico volátil (VOC, por sus siglas en inglés) . En un esfuerzo por reducir la cantidad de VOC liberados, y mantener el desempeño, los fabricantes han estado utilizando poliuretanos que se dispersan en agua.. Por ejemplo, los polímeros de poliuretanos estabilizados de forma aniónica de base agua, se preparan al hacer reaccionar polioles y compuestos de ácido dihidroxi carboxílico con un exceso de diisocianato para proporcionar un prepolímero carboxi funcional que tenga grupos terminales NCO. Los grupos ácidos se neutralizan con aminas terciarias para proporcionar grupos de sales. El prepolímero neutralizado se puede fácilmente dispersar en agua. Los grupos terminales NCO pueden reaccionar con compuestos que tengan grupos activos de hidrógeno, en donde los grupos activos de hidrógeno son más reactivos que el agua, para producir un polímero de poliuretano completamente reaccionado. Típicamente, para facilitar la manufactura, el prepolímero se hace en presencia de un solvente que se deja ya sea en dispersión, o se retira como una de la últimas etapas en la producción para proporcionar un producto libre de solventes o con bajos solventes. Los solventes que se pueden retirar fácilmente son usualmente solventes volátiles, tales como acetona o metil etil cetona. Alternativamente, el grupo estabilizado aniónico de los polímeros de poliuretano que se dispersan en agua se puede reemplazar con grupos estabilizadores catiónicos o grupos estabilizadores no iónicos, para facilitar la dispersión en agua. Generalmente, los polímeros son lineales y sus películas varían desde duras y relativamente inflexibles hasta suaves y altamente flexibles. Las aplicaciones para estos polímeros de uretano soportados en agua incluyen recubrimientos transparentes y pigmentados para concreto, metal, madera, plásticos semirígidos y flexibles, hule y piel; apresto para fibra de vidrio, tintas de impresión y adhesivos. Los polímeros de poliuretano de base agua son usualmente polímeros lineales. Estos polímeros producen películas que tienen una resistencia química inferior a las películas altamente reticuladas de sistemas de uretano de dos componentes soportadas en solvente. La preparación de las composiciones de recubrimiento de poliuretano al hacer un reticulado previo de un polímero de poliuretano de base agua, se puede lograr al incorporar una gran cantidad de monómeros que tengan más de dos grupos funcionales reactivos en la etapa del prepolímero. Sin embargo, esto resulta en mezclas de prepolímero altamente viscosas que no se pueden dispersar fácilmente en agua. Los productos que utilizan un alto porcentaje de reticulado previo del prepolímero en la etapa de dispersión utilizan agentes de extensión de cadena, tienen más de dos grupos funcionales reactivos pueden resultar en una gelificacion importante del polímero. Debido a restricciones ambientales crecientes sobre los niveles del contenido de orgánicos volátiles (VOC) en los sistemas de recubrimiento, existe la necesidad en la industria de recubrimientos de sistemas de polímeros libres de solventes o con bajos solventes. Hay una necesidad adicional de composiciones de poliuretano y polietileno que son autoreticulables y estables, que son composiciones de poliuretano y de polietileno que se curan con aire que se secan rápidamente a temperatura ambiente y pueden producir un recubrimiento reticulado que sea resistente a las abrasiones, productos químicos y manchas . Hay una necesidad adicional de composiciones de poliuretano y polietileno que contengan un componente etilénico que sea autoreticulable, que seque rápidamente a temperatura ambiente .
Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona composiciones de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (o dispersiones) que tienen un polímero de poliuretano sulfonado y un polímero de polietileno (segundo polímero) . El polímero de poliuretano es un producto de reacción de un poliisocianato y un poliol sulfonado. Opcionalmente, el polímero de poliuretano incluye un agente de extensión de cadena que contiene un hidrógeno activo. Los polímeros de poliuretano sulfonados de la invención incluyen grupos etilénicos en las cadenas anexas. El polímero de polietileno incluye monómeros de vinilo. Además, la invención actual proporciona un proceso para la producción de composiciones de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (o dispersiones) , que tienen un polímero de poliuretano sulfonado y un polímero de polietileno. La incorporación de sulfomonómeros de ácido dicarboxílico o sales de los mismos, tales como, por ejemplo ácido 5- (sodiosulfo) softálico (SSIPA) , ácido 5- (litiosulfo) isoftálico (LSIPA) y similares, dentro de la estructura de un polímero funcional de uretano, proporciona resinas de poliuretano que se dispersan en agua que no requieren neutralizadores de amina, lo cual puede contribuir a los VOC. Sin embargo, se acepta emplear cantidades pequeñas de neutralizadores de amina. La invención proporciona un proceso en donde los monómeros etilénicamente insaturados pueden funcionar como diluyentes reactivos en lugar de solventes orgánicos durante la etapa de polimerización del poliuretano. El uso de monómeros etilénicamente insaturados, como diluyentes reactivos, proporciona un método para preparar dispersiones de poliuretanos de bajo VOC, por ejemplo cero, por ejemplo, dispersiones de poliuretanos modificadas con ácidos grasos y/o aceites. La invención también proporciona composiciones de polímero de poliuretano que tengan un contenido orgánico de volátiles bajo o substancialmente de cero (VOC) . Las composiciones tendrán un VOC de menos de alrededor de 5% con base en el peso total de la composición. Preferiblemente, el VOC de la composición es menos de alrededor de 3% con base en el peso total de la composición. Más preferiblemente, el VOC de la composición es menos de alrededor de 1% con base en el peso total de la composición. Más preferiblemente, el VOC de la composición es substancialmente cero % con base en el peso total de la composición. Las composiciones de la invención son composiciones de poliuretano y polietileno modificadas con ácidos grasos y/o aceites autoreticulables que se curan con aire, se secan rápidamente a temperatura ambiente, y producen un recubrimiento que es resistente a las abrasiones, productos químicos y manchas . Estas y otras ventajas de la presente invención se volverán más evidentes con referencia a la descripción detallada y ejemplos ilustrativos de la invención. Descripción Detallada de la Invención En una modalidad, esta invención se refiere a una -composición de polímero de poliuretano y polietileno que se dispersa en agua que incluye (a) un polímero de poliuretano sulfonado que comprende el producto de reacción de un poliisocianato; un poliol sulfonado; y (b) un segundo polímero que comprende monómeros de vinilo; en donde el polímero de poliuretano sulfonado incluye grupos etilénicos . Opcionalmente, el polímero de poliuretano incluye un agente de extensión de cadena que contiene átomos de hidrógeno activos . La invención también proporciona composiciones de poliuretano con VOC bajo o de cero que tienen tiempos de secado rápidos incluyendo resinas de poliuretano funcionales que tengan sulfomonómeros de ácido dicarboxílico incorporados y un polímero preparado a partir de monómeros etilénicamente insaturados usados como diluyentes reactivos. Una ventaja específica de estos sistemas sería el desarrollo de una composición VOC substancialmente de cero, la cual tendría una ventaja de tiempo de secado substancial sobre ' la tecnología existente soportada en solvente. Los resultados experimentales demuestran que las composiciones de la invención alcanzan tiempos de secado libre de pegamento de 4 a 5 veces más rápidos que los sistemas de base solventes del estado del arte. Estos poliuretanos funcionales SSIPA/LSIPA de la invención son adecuados para aplicaciones de un componente en pisos de madera en donde se requiere una excelente firmeza, resistencia química y al agua, y tiempos rápidos de secado. Las siguientes definiciones se usan, a menos que se describa de otra manera: alquilo denota grupos tanto lineales como ramificados; pero la referencia a un radical individual tal como "propilo" abarca solamente el radical de cadena recta, un isómero de cadena ramificada tal como "isopropilo" se refiere específicamente a ello. Los valores específicos y preferidos enlistados abajo por radicales, substituyentes y rangos, son para ilustración solamente; estos no excluyen otros valores definidos u otros valores dentro de los rangos definidos para los radicales y substituyentes. Específicamente, alquilo (Ci-Ci0) puede ser metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, iso-butilo, sec-butilo, tert-butilo, pentilo, 3-pentilo, metilpentilo, hexilo, 2-hexilo, heptilo, 2-heptil 3-heptilo, octilo, nonilo o decilo. El termino "átomo de hidrógeno activo" se refiere a un compuesto que tiene átomos de hidrógeno los cuales, se pueden extraer fácilmente del compuesto. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno activo incluye átomos de hidrógeno enlazados a oxígeno, nitrógeno, o azufre, y los compuestos practicados en la invención podrían incluir aquellos que tienen al menos dos de estos grupos (en cualquier combinación) -OH, -SH, y -NH- . Los grupos de hidrógeno activo se pueden enlazar a compuestos alifáticos, aromáticos, cicloalifáticos o una mezcla de los mismos . El término w (met) acrilico" como se usa en la presente se refiere a ambas especies acrilico o metacrílico, esto es, ácido acrilico o ácido metacrílico. El término " (met) acrilato" como se usa en la presente se refiere a ambas especies acrilato o metacrilato, esto es, ásteres de acrilato o ésteres de metacrilato. El término "polímero de poli (met) acrilato" como se usa en la presente se refiere a ambos polímeros de acrilato o metacrilato o mezclas de los mismos . El término "diluyentes reactivos" como se usa en la presente se refiere a monómeros no saturados que incluyen, ácidos tales como, por ejemplo, ácido acrilico, ácido metacrílico, y similares; ésteres tales como, por ejemplo, metil acrilato, etil acrilato, propil acrilato, butil acrilato, 2-etilhexil acrilato, metil metacrilato, etil metacrilato, propil metacrilato, butil metacrilato, 2-etilhexil metacrilato, 2- (acetoácetoxi) etilmetacrilato, y similares; acrilatos funcionales de idroxi tales como, por ejemplo, hidroxietil acrilato, hidroxietil metacrilato y similares; amidas tales como, por ejemplo, acrilamida, metilacrilamida, diacetona acrilamida, y similares; monómeros de vinilo tales como, por ejemplo, estireno, c-metil estireno, vinil tolueno, y ésteres de vinilo similares, esteres de vinilo tales como, por ejemplo, vinil acetato, vinil propionato, y similares, o mezclas de los mismos. Como se usa en la presente el término "isocianato" se refiere a compuestos orgánicos que tienen al menos dos grupos -NCO que pueden reaccionar con un compuesto que tiene un átomo de hidrógeno activo. El término isocianato incluye diisocianatos, triisocianatos y otros poliisocianatos . Como se usa en la presente el término "pigmento" , se refiere a un material orgánico o inorgánico que imparte color a otra sustancia o mezcla. Un "colorante" se refiere a una sustancia que imparte color a otra sustancia o mezcla, y generalmente incluye pigmento y otros aditivos . Un "agente de teñido" similarmente se refiere a un agente que imparte color . Las composiciones de polímero poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (dispersiones) de la invención tienen tiempos de secado acelerado. Las composiciones se preparan con monómeros etilénicamente insaturados utilizados como diluyentes reactivos . Estas composiciones se pueden preparar teniendo tanto un alto Tg como un peso molecular alto. Estas dispersiones tienen tiempos de secado libre de viscosidad excelentes, por ejemplo, un curado rápido y de tiempo bajos. Los resultados muestran que las dispersiones de la invención secan (están libres de viscosidad) 4-5 veces más rápido que los sistemas de base solvente del estado del arte.
Las dispersiones de poliuretano de la invención son particularmente adecuadas para aplicaciones de un componente en pisos de madera donde se requieren excelente firmeza, resistencia a químicos y al agua, y tiempos de secado rápidos . Las composiciones de polímero de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (dispersiones) incluyen un producto de' reacción de alquidales funcionales de hidroxi. Los alquidales funcionales de hidroxi se pueden preparar por cualquier método conocido en la técnica, y pueden o no contener funcionalidad de sulfonato. Un ejemplo de un método para preparar un alquidal podría incluir la alcoholisis de un aceite y poliol con una reacción adicional con ácidos polibásicos y opcionalmente, polioles adicionales. Además, los ácidos polibásicos y ácidos grasos pueden reaccionar con polioles en proporciones adecuadas, por ejemplo, con un exceso de grupos hidroxi para preparar los alquidales . Los monoglicéridos y diglicéridos se pueden también utilizar en lugar del alquidal hidroxi funcional . Los monoglicéridos y diglicéridos adecuados se pueden sintetizar fácilmente usando técnicas convencionales. Además, los ésteres de polioles sintetizados por medio de la reacción de al menos un ácido graso y un poliol se pueden usar. Los monómeros de ácido di-carboxílico sulfonados útiles en la práctica de la invención incluyen compuestos que tienen grupos sulfonato presentes en la forma de sales de metal alcalino tales como, por ejemplo, litio, sodio o potasio. También, los grupos sulfonato se pueden presentar en la forma de amonio, amina terciaria, cobre, o sales de fierro. Ejemplos no limitantes de monómeros con grupos sulfonato incluyen, ácido 5- (sodiosulfo) isoftálico (SSIPA) , ácido 5- (litiosulfo) isoftálico (LSIPA) y similares. Los aceites adecuados y/o ácidos grasos derivados de estos útiles en la práctica de la presente invención incluyen compuestos tales como, por ejemplo, aceite de semilla de ' lino, aceite de cártamo, aceite de pulpa de madera, semilla de algodón, aceite de nuez molida, aceite de tung, aceite de madera, aceite de ricino o, preferiblemente, aceite de girasol, aceite de soya, aceite de ricino, aceite de ricino deshidratado y similares. Estos aceites o ácidos grasos se pueden usar solos o como una mezcla de uno o más de los .aceites o ácidos grasos. Ácidos grasos preferidos son ácidos grasos de soya, ácidos grasos de ricino deshidratados, ácidos grasos linolénicos, ácidos grasos ricinoléicos , y ácidos grasos linoléicos. Los polioles adecuados útiles en la práctica de la presente invención incluyen compuestos tales como, por ejemplo, alcoholes alifáticos, cicloalifáticos y/o aralifáticos que tienen 1 hasta 6, preferiblemente 1 hasta 4, grupos hidroxi enlazados a átomos de carbono no aromáticos o aromáticos. Ejemplos de polioles adecuados incluyen, etilen glicol, 1 , 2 -propanodiol , 1 , 3 -propanodiol , 1 , 2-butanodiol , 1, 3-butanodiol, 1 , 4-butanodiol , 2 -etil-1 , 3 -propanodiol , 2-metilpropanodiol , 2-butil2-etilpropanodiol , 2-etil-l,3-hexanodiol, 1 , 3-neopentil glicol, 2 , 2-dimetil-l, 3-pentanodiol, 1 , 6-hexanodiol , 1,2- y 1 , 4-ciclohexanodiol , bisfenol A, 1,2- y 1 , 4 -bis (hidroximetil) ciclohexano, bis (4-hidroxiciclohexil) metano, ácido adípico bis- (éster etilen glicol) , alcoholes de éter, tales como dietilen glicol y trietilen glicol, dipropilen glicol, bisfenoles perhidrogenados , 1 , 2 , 4-butanotriol , 1 , 2 , 6-hexanotriol , trimetiloletano, trimetilolpropano, trimetilolhexano, glicerol, pentaeritritol, dipentaeritritol , manitol y sorbitol , y también monoalcoholes que terminan en cadena que tienen 1 hasta 8 átomos de carbono tales como propanol, butanol, ciclohexanol , alcohol de bencilo, ácido hidroxipiválico y mezclas de los mismos. Los polioles preferiblemente empleados son: glicerol, trimetilolpropano, neopentil glicol, dietilen glicol, y pentaeritritol. Los ácidos polibásicos útiles en la práctica de la presente invención incluyen compuestos tales como, por ejemplo, ácidos carboxílicos alifáticos, cicloalifáticos saturados o no saturados y/o polibásicos aromáticos, tales como, por ejemplo, ácidos dicarboxílieos , tricarboxílicos y tetracarboxilicos . Estos compuestos se pueden usar solos o como una' mezcla de uno o más ácidos polibásicos. Ejemplos adecuados de ácidos polibásicos útiles en la práctica de la presente invención incluyen ácidos tales como, por ejemplo, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido adípico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido endometilentetrahidroftálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido sebácico, ácido azeláico, ácido trimelitico, ácido piromelítico, ácido fumárico y maléico y similares, o mezclas de los mismos. Los ácidos polibásicos preferidos son ácido isoftálico y ácido adípico, o mezclas de los mismos. Los ácidos polibásicos, como se usan en la presente, se definen ampliamente para incluir anhídridos de los ácidos polibásicos tales como, por ejemplo, anhídrido maléico, anhídrido ftálico, anhídrido succínico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, anhídrido trimelitico, o mezclas de los mismos. Estos compuestos se pueden usar solos o como una mezcla de uno o más ácidos polibásicos . En una modalidad los polímeros de poliuretano comprenden un poliol, que tiene al menos un grupo sulfonato y diácidos alifáticos o aromáticos, sin grupos etilénicos. En otra modalidad, los polímeros de poliuretano comprenden un poliol, que tiene al menos un grupo sulfonato y diácidos alifáticos o aromáticos opcionales, con grupos etilénicos enlazados. Los isocianatos preferidos para la práctica de la invención son isocianatos que tienen 4 hasta 25 átomos de carbono y desde 2 hasta 4 grupos de isocianato por molécula. Los isocianatos particularmente preferidos son diisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos o aromáticos tales como, por ejemplo: 1,2-etileno diisocianato, 1, 4-tetrametileno diisocianato, 1, 6-hexametileno diisocianato, 2 , 2 , 4-trimetil-1, 6-hexametileno diisocianato, 2 , , 4-trimetil-l, 6-hexametileno diisocianato, 1, 12-dodecano diisocianato, ciclobutano 1,3-diisocianato, ciclohexano 1 , 3-diisocianato, ciclohexano-1, 4-diisocianato, bis (4-isocianatociclohexil) metano (Des W) , 1-metilciclohexano-2, 2-diisocianato, l-metilciclohexano-2 , 6-diisocianato, 3-isocianatometil-3 ,5, 5-trimetil-ciclohexil' isocianato (isoforon diisocianato, IPDI) , 2,5-bis (isocianatometil) -8-metil-l, 4 ,-metano-decahidronaftaleno, 3 , 5-bis (isocianatometil) -8-metil-l , 4 , -metano-decahidronaftaleno, 2, 6-bis- (isocianato) -4, 7-metano-hexahidroindano, diciclohexil 2 , 4' -diisocianato, diciclohexil 4,4' -diisocianato, 2 , 6-hexahidrotolileno diisocianato, 2,6-hexahidrotolileno diisocianato, perhidro-2 , 4 ' -difenilmetano diisocianato, perhidro-4 , 4 ' -difenilmetano diisocianato, 1,3-fenileno diisocianato, 1,4-fenileno diisocianato, 4,4'-bifenil diisocianato, 4 , 4 ' -diisocianato-3 , 3 ' -dimetoxibifenilo, 4,4'-diisocianato-3 , 3 ' -dimetilbifenilo, 3,3' -difenilbifenil-4 , 4 ' -diisocianato, 2 , 4 ' -difenilmetan diisocianato, 4,4' -difenilmetan diisocianato (MDI) , naftilen 1, 5-diisocianato, toluen diisocianatos (TDI) , tales como, por ejemplo, 2,4-toluen diisocianato, 2,6-toluen diisocianato, ?,?' - (4 , 4 ' -dimetil-3 , 3 ' -diisocianato-difenil) uretdiona, m-xililen diisocianato, tetrametilxililen diisocianato, y similares; o triisocianatos, tales como, por ejemplo, éter 2 , 4 , 4 ' -triisocianatodifenilo, 4,4' , 4" -triisocianatotrifenilmetano, tris (4-isocianatofenil) tiofosfato, y similares; poliisocianatos (isocianuratos) basados en 1, 6-hexametileno diisocianato tales como, por ejemplo, 1, 3 , 5-tris- (6-isocianato-hexil) - [1, 3 , 5] triazinano-2 , 4, 6-triona (Desmodur N-3300) y 1,3-bis- (6-isocianato-hexil) -1- [ (6-isocianato-hexilamino) -oxometil] -urea (Desmodur N-75) ; o mezclas de los mismos. Los isocianatos más preferidos incluyen toluen diisocianatos tales como, por ejemplo, 2,4-toluen diisocianato, y 2,6-toluen diisocianato, 1, 6-hexametilen diisocianato, 2 , 4 ' -disocianato-difenilmetano, 4, 4' -disocianato-difenilmetano, 4,4'-difenilmetan diisocianato (MDI) , 3 -isocianatometil-3 , 5 , 5-trimetil-ciclohexil isocianato (IPDI) , bis (4-isocianatociclohexil) metano (Des W) , diciclohexil 2,4'-diisocianato, diciclohexil 4,4' -diisocianato; o mezclas de los mismos. Los isocianatos más preferidos son 2,4-toluen diisocianato, y 2,6-toluen diisocianato, 1, 6-hexametilen diisocianato, 2 , 4 ' -disocianato-difenilmetano, 4 , 4 ' -disocianato-difenilmetano, 4, 4' -difenilmetan diisocianato (MDI), 3-isocianatometil-3 , 5 , 5-trimetil-ciclohexil isocianato (IPDI), bis (4-isocianatociclohexil) metano (Des W) , o mezclas de los mismos . • El polímero de polietileno (segundo polímero) se prepara a partir de monomeros no saturados que contienen un enlace doble carbono carbono, incluyendo, ácidos tales como, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, y similares; ásteres tales como, por ejemplo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de butilo, acrilato de 2 -etilhexilo , metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, metacrilato de butilo, metacrilato de 2 -etilhexilo, 2- (acetoacetoxi) etilmetacrilato, y similares; acrilatos hidroxi funcionales tales como, por ejemplo, acrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxietilo y similares; amidas tales como, por ejemplo, acrilamida, metilacrilamida, diacetona acrilamida, y similares; monomeros de vinilo tales como, por ejemplo, estireno, cc-metil estireno, vinil tolueno, y similares, esteres de vinilo tales como, por ejemplo, acetato de vinilo, propionato de vinilo y similares o mezclas de los mismos. Un polímero de polietileno específico es un polímero de poli (met) acrilato . Opcionalmente , algunos o todos los monomeros se pueden agregar a la dispersión de poliuretano, antes de la polimerización del monómero. Los monomeros, para preparar el polímero de polietileno, se pueden agregar a las dispersiones, justo antes de la dispersión y/o durante la etapa de polimerización del radical libre. Un grupo específico de monomeros no saturados que forman el segundo polímero incluyen monomeros de vinilo seleccionados del grupo que consiste de ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, metacrilato de butilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxietilo, acrilamida, metilacrilamida, estireno, a-metil estireno, vinil tolueno, vinil acetato, vinil propionato, y mezclas de los mismos. Los polioles de sulfonato funcional, tales como un alquidal, útiles en la práctica de la invención, se pueden preparar por el proceso de polimerización de crecimiento en etapa, el cual es bien conocido por aquellos familiarizados con la técnica. Un alquidal funcional de sulfonato típico podría basarse en una composición de (SSIPA/ácido Linoléico/IPA/NPG/TMP) la cual tiene un número hidroxilo de 201. Este alquidal reaccionaría entonces con isocianatos ya sea monoméricos y/o poliméricos en la presencia de monomeros etilénicamente no saturados. Típicamente, la cantidad de sulfo-monómero del ácido di-carboxílico útil en los polímeros PU de la presente invención pueden ser desde alrededor de 3 hasta alrededor de 10 por ciento en peso con base en el peso del polímero de poliuretano. Más preferiblemente la cantidad del sulfo-monómero del ácido di-carboxílico útil en la presente invención puede ser desde alrededor de 4% hasta alrededor de 8%. Más preferiblemente la cantidad de sulfo-monómero del ácido di-carboxílico útil en la presente invención puede ser desde alrededor de 5.5% hasta alrededor de 7.5%. Los polioles funcionales SSIPA y LSIPA se pueden también preparar al hacer reaccionar compuestos de ácidos polibásicos con un compuesto que contiene una amina para proporcionar un poliéster o alquidal funcional de amida. Los compuestos típicos de amina útiles en la preparación de los PU de la invención incluyen poliaminas tales como, por ejemplo, etilen diamina, dietilen triamina, trietilen tetraamina, melamina 1,2-diamino propano, 1,3-diamino propano, y similares; o alcoholes amino, tales como, por ejemplo, 2-amino-propan-l-ol, 3-amino-propan-l-ol , dimetilisopropanolamina, 2-amino-2-metil-1-propanol o, dimetiletanolamina y similares. Estos polímeros que contienen amida se pueden diseñar para ser amina e/o hidroxi funcionales. Otra ventaja de usar los monómeros funcionales de sulfonato en la preparación de composiciones de polímero de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua de la invención, es cuando se usan isocianatos aromáticos. Los isocianatos aromáticos son altamente reactivos ya que las temperaturas del proceso superan los 60°C, el grupo isocianato puede reaccionar con un grupo de carboxilo en el cual puede conducir a una estabilidad acuosa pobre o gelificación de la reacción. Si la mayoría de los poliuretanos acuosos funcionales de carboxilo se preparan usando ácido dimetilol propiónico (DMPA) , se requiere usualmente un solvente orgánico para disolver el DMPA para procesar la reacción a temperatura debajo de 60°C. Como resultado, las dispersiones de poliuretanos aromáticos tienen altos VOC. Además, pueden presentarse dificultades si se va a extender la cadena del prepolímero de poliuretano. Antes de la extensión de la cadena, el prepolímero de poliuretano se debe dispersar en agua o se debe agregar agua al poliuretano. Sin embargo, si se usa introducir una sal de la funcionalidad carboxilo con una base, la base puede catalizar la reacción de isocianato de carboxilo. Esta catálisis de base de la reacción de isocianato de carboxilo requiere el uso de técnicas de procesamiento de propiedad y difíciles que no se requieren con las dispersiones de poliuretano funcionales de sulfonato basadas en isocianatos aromáticos de la presente invención. La composición que se dispersa en agua de polímero de poliuretano y polietileno (dispersión) se puede preparar usando ya sea un exceso de isocianato o hidroxilo en exceso. Si se usan los grupos hidroxi en exceso, la reacción avanzará hasta que menos de 0.3% de la funcionalidad isocianato permanezca. En este punto, el polímero de poliuretano (PU) se puede dispersar en agua y se utiliza un iniciador de radicales libres para polimerizar los monómeros etilénicamente insaturados . Si se desea un polímero PU terminado en hidroxi, entonces el prepolímero con un exceso de funcionalidad hidroxi, típicamente en el intervalo de una relación equivalente de OH/NCO es desde alrededor de 1:1 hasta alrededor de 4:1. Una relación OH/NCO más preferida es desde alrededor de 1:1 a alrededor de 2:1. Las dispersiones de poliuretano modificadas con ácidos grasos y/o aceites no extendidas en la cadena preparadas usando grupos hidroxilo en exceso, pueden proporcionar propiedades de desempeño similares a las dispersiones de poliuretano extendidas en la cadena sin usar agentes de extensión de cadena. Estas composiciones pueden formar redes interpenetrantes que tengan un Tg alto y pesos moleculares altos debido a la polimerización con monómeros etilénicamente insaturados. Esta ventaja se observa en la formulación de uretanos modificados con ácidos grasos y/o aceites basados en agua . Típicamente, los polímeros PU terminados de hidroxi pueden tener un número de hidroxi desde alrededor de 0 hasta alrededor de 150. Alternativamente, la composición de polímeros que se dispersan en agua de poliuretano y polietileno (dispersión) puede extender la cadena usando un exceso de isocianato. Las dispersiones de poliuretano extendidas en la cadena se preparan usando prepolímero de uretano en presencia de monómeros etilénicamente insaturados y un prepolímero con un exceso de funcionalidad isocianato típicamente en el intervalo de una relación NCO/OH equivalente de alrededor de 1.05:1 a alrededor de 3:1. Preferiblemente, la relación NCO/OH es desde alrededor de 1.6:1 a alrededor de 2.2:1. El polímero de poliuretano se dispersa posteriormente en agua y opcionalmente se extiende la cadena con un hidrógeno activo que contiene especies reactivas mu-ltifuncionales , preferiblemente una especie bi o trifuncional . Preferiblemente, una amina muítifuncional puede facilitar la extensión de cadena. Si no se agrega un agente de extensión de cadena a la dispersión, el agua puede facilitar la extensión de la cadena. Después de la extensión de la cadena, se utiliza un iniciador de radicales libres para polimerizar los monómeros etilénicamente insaturados. Ejemplos de agentes de extensión de cadena útiles para practicar la invención actual incluyen compuestos tales como, por ejemplo alquil amino alcoholes, cicloalquil amino alcoholes, amino alcoholes heterocíclicos, poliaminas, hidrazina, hidrazinas substituidas, hidrazida, amidas, agua y mezclas de los mismos. Ejemplos adecuados de poliandrias incluyen etilen diamina, dietilen triamina, trietilen tetra amina, melamina y similares . Un agente de extensión de cadena de poliamina específico es etilen diamina. Otra composición de agente de extensión de cadena específica incluye óxido de polialqueno, tal como, por ejemplo, óxido de polialqueno; un látex funcional de hidroxilo o un látex funcional de amina. La composición de polímero poliuretano y polietileno que se dispersa en agua (dispersiones) de la invención puede tener grupos pendientes en la columna de los monómeros etilénicamente insaturados polimerizados . Los ejemplos de grupos apropiados incluyen acetoacetato, diacetonacrilamido, acetilo, benzoilo y similares . Estos grupos pueden usarse para reticular el polímero de polietileno usando la instauración presente en la porción alquilo del poliuretano o con una funcionalidad amina residual presente en el polímero de uretano . La polimerización de los monómeros etilénicamente insaturados de las composiciones de poliuretano y polietileno basadas en agua puede realizarse al usar una fuente de radicales libres. Como se usa en la presente, una "fuente de radical libre" se refiere a cualquier iniciador de polimerización de vinilo de radical libre efectivo conocido tal como, por ejemplo, persulfatos de sodio, potasio y amonio; perfosfatos , perboratos, percarbonatos y peróxidos tales como, peróxido de hidrógeno, hidroperóxido de tert-butilo, peroctato de tert-butilo, y esteres de ácido percarboxílico similares, azobisisobutironitrilo (AIBN) ; 1, 1' -azobisciclohexancarbonitrilo (AICN) , ácido 4,4'-azobis (4-cianovalérico) (AICA) , y similares. La cantidad de iniciador de radical libre es desde alrededor de 0.1 hasta alrededor de 3% en peso de los monómeros . Preferiblemente la cantidad de radical libre es desde alrededor de 0.1 hasta alrededor de 2% por en peso de los monómeros. Las composiciones de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (o dispersiones) de la invención también pueden incluir secadores . Los secadores pueden agregarse antes o después de preparar la dispersión poliuretano-agua. Los secadores típicos incluyen sales de metal de cobalto, manganeso, plomo, zirconio, calcio, cerio, lantano y sales de neodimio o combinación de estas. Los ejemplos de compuestos secadores de metal apropiados se conocen en el arte. Ver, por ejemplo, Wicks, Z. W. , Jones, F. N. ; and Pappas, S. P.: "Organic Coatings Science and Technology". Vol . II, 1994, New York, John Wiley & sons, Inc. Las composiciones de poliuretano y polietileno que se dispersan también pueden incluir compuestos tales como por ejemplo, 1,10 fenantrolina, bipiridina y similares. Estos compuestos pueden funcionar como aceleradores en combinación con los secadores de metal . Preferiblemente, la cantidad de secador es desde alrededor de 50 hasta alrededor de 1000 ppm (en peso) del ion de metal con base en el peso del polímero de poliuretano. Más preferiblemente la cantidad de secador es desde alrededor de 50 hasta alrededor de 300 ppm (en peso) del ion de metal. Las composiciones de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (o dispersiones) de la invención también pueden incluir otros ingredientes tales como plastificantes, pigmentos, colorantes, tintes, agentes tensoactivos, espesantes, estabilizadores de calor, agentes de nivelación, agentes anticraterización, rellenadores , inhibidores de sedimentación, absorbentes de luz ultravioleta, y similares para modificar las propiedades . Los aditivos tales como estabilizadores de calor, absorbentes de luz ultravioleta, etc., pueden dispersarse en la mezcla de reacción y volverse una parte integral del polímero de uretano. Alternativamente, los aditivos pueden agregarse después de que las composiciones de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua (dispersiones) se han formado. Las composiciones de poliuretano y polietileno , que se dispersan en agua (o dispersiones) resultantes que tienen un VOC de cero o bajo y mejoran las propiedades de resistencia al daño y la fricción, y son secables al aire, tienen una dureza alta y son resistentes a abrasiones, productos químicos y manchas.
Los pigmentos para usarse con la presente invención se conocen en el arte . Los pigmentos apropiados incluyen dióxido de titanio blanco, negro de humo, otro tipo de negro de humo (lampblack) , óxido de fierro negro, óxido de fierro' rojo, óxido de fierro amarillo, óxido de fierro café (una mezcla de óxido rojo y amarillo con negro) , verde ftalocianina, azul de ftalocianina, rojos orgánicos (tales como rojo de naftol, rojo de guinacridona y rojo de toulidina) , magenta de quinacrodiona, morado de guinacridona, anaranjado de ADN y/o amarillos orgánicos (tales como amarillo Hansa) . Se usan en la presente las siguientes abreviaturas: IPA - ácido isoftálico AA - ácido adípico SSIPA - ácido 5- (sodiosulfo) isoftálico LSIPA - ácido 5- (Litiosulfo) isoftálico TMP - Trimetilol Propano MPG - Neopentil Glicol DEG - Dietilen Glicol DBTDL - Dilaurato de Dibutil estaño Las ventajas de las composiciones de poliuretano y polietileno gue se dispersan en agua (o dispersiones) de la presente invención se ilustran además en los siguientes ejemplos ilustrativos. Todas las cantidades se proporcionan como partes en peso (partes en peso) .
Ejemplo 1: Preparación de un alquidal funcional de SSIPA Etapa A Se carga un reactor con 11.8 partes de SSIPA, 20.7 partes de neopentil glicol y 950 ppm de catalizador de estaño Fascat 4100, de Elf Atochem. La mezcla de reacción se calienta y se agita durante alrededor de 4 horas y el agua se remueve. La mezcla de calienta y se prueba hasta que la muestra de prueba tiene un número ácido de menos de 2 mg de ÓH/gramo . Se agrega ácido linoleico (67.5 partes) a la mezcla y la reacción se enfría hasta temperatura ambiente .
Etapa B El producto de reacción preparado en la Etapa A (52 partes) se combina con 16 partes de trimetilol propano, 11.2 partes de ácido de isoftálico y 333 ppm de catalizador de estaño Fascat 4110 de Elf Atochem. La mezcla se calienta y se agita durante alrededor de 3.5 horas hasta que el número ácido de menos de 5 mg de KOH/gramo se alcanza. La propiedades físicas del alquidal funcional de SSIPA son: PM = 537 OH# = 201 AV < 4.0.
Ejemplo 2 Preparación de un polímero de poliuretano y polietileno funcional de SSIPA que se dispersa en agua El alquidal funcionalizado de SSIPA, preparado en el Ejemplo 1, 272 gramos, se hace reaccionar con 54 gramos de diisocianato de tolueno en presencia de 80.3 gramos de metacrilato de metilo (???) y 75 ppm de 2 , 6-Di-tert-Butil-4-metilfenol bajo un rocío de aire. La mezcla se calienta hasta 60 °C y se agita hasta que el nivel de isocianato libre fue <0.3% como se determina por la titulación con ácido clorhídrico . Una dispersión de la mezcla de polímero de poliuretano se preparó por la adición de 365 gramos de agua desionizada. La polimerización de radical libre de ??? se conduce usando un sistema de iniciación redox de hidroperóxido de t-butilo (solución al 70% en agua) (1.2 gramo) diluido con 200 gramos de agua desionizada y ácido isoascorbico (.8 gramo) diluido •con 20 gramos de agua desionizada. La solución de ácido isoascorbico se neutraliza con amoniaco acuoso hasta un pH de 7-8 y se agrega a la dispersión de poliuretano. La solución de hidroperóxido de t-butilo se agrega gota a gota a la dispersión durante tres horas a 40 °C bajo una atmósfera de nitrógeno. El nivel catalítico de catalizador de fierro al 4.5% Hamp-ol (suministrado por Hampshire) se agrega a la dispersión justo antes de agregar el ácido isoascorbico.
La propiedades de la dispersión se resumen en la tabla abaj o : *Un nivel de rastros de VOC resultará de la formación de t-butanol como un subproducto del hidroperoxido de t-butilo.
Ejemplo 3 Preparación del alquidal funcional de LSIPA Se carga un reactor con 135 partes de LSIPA, 397.5 partes de DEG, 157.5 partes de TMP y 1500 ppm de catalizador de estaño Fascat 4100 de Elf Atochem. La mezcla de reacción se «calienta y se agita durante alrededor de 4 horas y se remueve el agua. La muestra se calienta y se prueba hasta que la muestra tiene un número ácido de menos de 2 mg de KOH-gramo . Se agregan entonces 300 partes de ácido graso de soya y 510 partes de AA a la mezcla, y la mezcla se calienta y se agita durante alrededor de 4.0 horas hasta que un número ácido de menos de 5 mg de KOH/gramo se alcanza. Las propiedades físicas del alquidal funcional de LSIPA fueron : PM = 1343 0H# = 83 AV < 4.0.
Ejemplo 4 Preparación de un polímero de poliurebano y polietileno funcional de LSIPA que se dispersa en agua El alquidal f ncionalizado de LSIPA, preparado en el Ejemplo 3, 243 gramos, se hace reaccionar con 82 gramos de IPDI en presencia de 81 gramos de metacrilato de metilo (MMA) , y 200 ppm de 2 , 4-Di-tert-butil-4-metilfenol bajo un rocío de aire. La mezcla se calienta a 80°C bajo un rocío de aire, durante lo cual se agregan 200 ppm de DBTDL y la reacción se procesa hasta que el nivel de isocianato está debajo de 9.2%. El prepolímero de uretano se enfría hasta 65 °G. El prepolímero de uretano se dispersa entonces en 632 gramos de agua desionizada a 40°C y posteriormente la cadena se extiende con una mezcla de 8.5 gramos de etilen diamina y 24 gramos de agua desionizada. La polimerización del radical libre del MMA se conduce usando un sistema de iniciación redox de hidroperoxido de t-butilo (solución al 70% en agua) (2.25 gramos) diluido con 990 gramos de agua desionizada y ácido isoascórbico (1.75 gramo) diluidos con 10 gramos de agua desionizada. La solución de ácido isoascórbico se neutraliza con amonio acuoso hasta un pH de 7-8 y se agrega la dispersión de poliuretano. La solución de hidroperoxido de t-butilo se agrega entonces gota a gota a la dispersión durante 3 horas a 40 °C bajo una atmósfera de nitrógeno. El nivel catalítico de catalizador de fierro al 4.5% Hamp-ol (suministrado por Hampshire) se agrega a la dispersión justo antes de agregar el ácido isoascórbico . La dispersión se ajusta entonces hasta un 35% de sólidos con agua desionizada. La propiedades de la dispersión se resumen en la tabla de abaj o : *Un nivel de rastros de VOC resultará de la formación de t-butanol como un subproducto del hidroperóxido de t-butilo.
Ej emplo 5 Resultados de desempeño Una película húmeda de 3 mil de polímero de poliuretano y polietileno funcional que se dispersa en agua del Ejemplo 4 se aplica a diagramas de prueba Leneta y se permite que se seque a temperatura ambiente.
La prueba de brillo se realiza de conformidad con el método de prueba AST D523 con una forma unitaria de micro-TRI-brillo. La especificación anterior, ejemplos y datos proporcionan una descripción completa de la fabricación y uso de la composición de la invención. Ya que muchas modalidades de la invención pueden hacerse sin salirse del espíritu y alcance de la invención, la invención reside en las reivindicaciones de aquí en adelante adjuntas. Todas las patentes, solicitudes de patente y literatura citada en la especificación se incorporan por ello para referencia en su totalidad. En caso de cualquier inconsistencia, la presente descripción, incluyendo cualesquiera de las definiciones en la presente prevalecerán.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (33)

  1. Reivindicaciones Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Una composición, caracterizada porque comprende: a) un polímero de poliuretano sulfonado que comprende el producto de reacción de : i) un poliisocianato; ii) un poliol sulfonado; b) un segundo polímero formado de los monómeros de vinilo; y c) agua; en donde el polímero de poliuretano sulfonado comprende grupos etilénicos; y la composición tiene un VOC de al menos alrededor de 5% basado en el peso total de la composición.
  2. 2. La composición de conformidad con la 'reivindicación 1, caracterizada porque el polímero de poliuretano además comprende un poliol sulfonado sin grupos etilénicos.
  3. 3. La composición de conformidad . con la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero de poliuretano además comprende un poliol sulfonado con grupos etilénicos.
  4. 4. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el poliol sulfonado comprende un diácido alifático o aromático que tiene al menos un grupo sulfonato.
  5. 5. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque el diácido sulfonado comprende desde alrededor de 3 hasta alrededor de 10 por ciento en peso basado en el peso del polímero de poliuretano .
  6. 6. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el diácido sulfonado comprende desde alrededor de 4 hasta alrededor de 8 por ciento en peso basado en el peso del polímero de poliuretano.
  7. 7. La composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el diácido sulfonado comprende desde alrededor de 5.5 hasta alrededor de 7.5 por ciento en peso basado en el peso del polímero de poliuretano.
  8. 8. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizada porque el segundo polímero comprende monómeros de vinilo seleccionados del grupo que consiste de ácido acrílico, ácido metacrílico, metil acrilato, etil acrilato, propil acrilato, butil acrilato, 2 -etilhexil acrilato, metil metacrilato, etil metacrilato, propil metacrilato, butil metacrilato, 2-etilhexil metacrilato, hidroxietil acrilato, hidroxietil metacrilato, 2 - (acetoacetoxi) etilmetacrilato , acrilamida, metilacrilamida, diacetona acrilamida, estireno, a-metil estireno, vinil tolueno, vinil acetato, vinil propionato, y mezclas de los mismos.
  9. 9. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizada porque el segundo polímero comprende monómeros de vinilo seleccionados del grupo que consiste de ácido acrílico, ácido metacrílico, etil acrilato, propil acrilato, butil acrilato, 2-etilhexil acrilato, metil metacrilato, etil metacrilato, propil metacrilato, butil metacrilato, 2-etilhexil metacrilato, hidroxietil acrilato, hidroxietil metacrilato, acrilamida, metilacrilamida, estireno, oc-metil estireno, vinil tolueno, vinil acetato, vinil propionato, y mezclas de los mismos.
  10. 10. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el segundo polímero comprende metil metacrilato, butil acrilato, estireno, vinil acetato, o una mezcla de los mismos .
  11. 11. La composición de conformidad con cualesquiera- de las reivindicaciones 8-10, caracterizada porque el segundo polímero es un polímero poli (met) acrilato .
  12. 12. La composición de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el polímero poli (met) acrilato comprende un copolímero de un éster de acrilato, éster de metacrilato, acrilamida, metacrilamida, ácido acrílico, ácido metacrílico, o una mezcla de los mismos.
  13. 13. La composición de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque el polímero poli (met) acrilato comprende monómeros de vinilo seleccionados del grupo que consiste de metil acrilato, etil acrilato, butil acrilato, 2-etilhexil acrilato, metil metacrilato, etil metacrilato, butil metacrilato, y mezclas de los mismos.
  14. 14. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 8-13, caracterizada porque el polímero poli (met) acrilato comprende metil metacrilato, butil acrilato, o una mezcla de los mismos.
  15. 15. La composición de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el segundo polímero además comprende estireno, vinil acetato, o una mezcla de lo mismos.
  16. 16. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-15, caracterizada porque el segundo polímero es polimerizado usando un catalizador de radical libre .
  17. 17. Lá composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-16, caracterizada porque el poliisocianato es 1,2-etileno diisocianato, 1, 4-tetrametileno diisocianato, 1 , 6-hexametileno diisocianato, 2 , 2 , 4-trimetil-1 , 6-hexmetileno diisocianato, 2 , 4 , 4-trimetil-l , 6-hexmetileno diisocianato, 1 , 12 -dodecano diisocianato, ciclobutano 1,3-diisocianato, ciclohexano 1, 3 -diisocianato, ciclohexano-1 , 4-diisocianato, bis (4-isocianatociclohexil) metano, 1-metilciclohexano-2 , 2-diisocianato, l-metilciclohexano-2 , 6-diisocianato, 3-isocianatometil-3 , 5, 5-trimetil-ciclohexil isocianato, 2 , 5-bis (isocianatometil) -8-metil-l , 4 , -metano-decahidronaftaleno, 3 , 5-bis (isocianatometil) -8-metil-l , 4 , -metano-decahidronaftaleno, 2,6-bis- (isocianato) -4,7-metano-hexahidroindano, diciclohexil 2 , 4 ' -diisocianato, diciclohexil 4, 4 ' -diisocianato, 2 , 6-hexahidrotoluleno diisocianato, 2,6-hexahidrotoluleno diisocianato, perhidro-2 , 4 ' -difenilmetano diisocianato, perhidro-4 , 4 ' -difenilmetano diisocianato, 1,3-fenileno diisocianato, 1,4-fenileno diisocianato, 4,4'-bifenil diisocianato, 4 , 4 ' -diisocianato-3 , 3 ' -dimetoxibifenilo, 4,4' -diisocianato-3 , 3 ' -dimetilbifenilo, 3 , 3 ' -difenilbifenil-4 , 4 ' -diisocianato, 2 , 4 ' -difenilmetano diisocianato, 4 , ' -difenilmetano diisocianato, naftileno 1,5-diisocianato, 2,4-tolueno diisocianato, 2,6-tolueno diisocianato, N, N' - (4,4' -dimetil-3 , 3 ' -diisocianato-difenil) uretdiona , m-xilileno diisocianato, tetrametilxilileno diisocianato, éter de 2,4,4'-triisocianatodifenilo, 4,4' , 4" -triisocianatotrifenilmetano, tris (4-isocianatofenil) tiofosfato, o una mezcla de los mismos .
  18. 18. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el poliisocianato es un diisocianato .
  19. 19. La composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque el diisocianato es 2,4-tolueno diisocianato, 2,6-tolueno diisocianato, 1, 6-hexametileno diisocianato, 2 , 4 ' -disocianato-difenilmetano, 4 , 4 ' -disocianato-difenilmetano, 4,4' -difenilmetano diisocianato, 3-isocianatometil-3 , 5 , 5-trimetil-ciclohexil isocianato, bis (4-isocianatociclohexil) metano, diciclohexil 2 , 4 ' -diisocianato, diciclohexil 4 , 4 ' -diisocianato; o un mezcla de los mismos.
  20. 20. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-19, caracterizada porque el poliol sulfonado comprende un poliester, un alquidal o una mezcla de los mismos.
  21. 21. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 4-20, caracterizada porque los grupos sulfonato están presentes en la forma de amonio, amina terciaria, calcio, cobre o sales de fierro.
  22. 22. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 4-20, caracterizada porque los grupos sulfonato están presentes en la forma de sales de metal alcalino.
  23. 23. La composición de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque las sales de metal alcalino son litio, sodio o potasio.
  24. 24. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-23, caracterizada porque el polímero sulfonado comprende un derivado de ácido 5-sulfo-isoftálico .
  25. 25. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-24, caracterizada porque el polímero de poliuretano además comprende un agente de extensión de cadena .
  26. 26. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque el agente de extensión de cadena es un alcohol amino alquilo, alcohol amino cicloalquilo, alcohol amino heterocíclico, poliamina, hidrazina, hidrazina substituida, hidrazida, amida, agua o una mezcla del mismo.
  27. 27. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque el agente de extensión de cadena comprende etilen diamina, dietilen triamina, trietilen tetra amina, melamina o una mezcla del mismo.
  28. 28. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque el agente de extensión de cadena comprende etilen diamina.
  29. 29. La composición de conformidad con la reivindicación 25 , caracterizada porque el agente de extensión de cadena comprende óxido de polialqueno, un látex funcional de hidroxilo o látex funcional de amina.
  30. 30. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-29, caracterizada porque la composición tiene un VOC menor que alrededor de 3 por ciento, basado en el peso total de la composición.
  31. 31. La composición de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada porque el VOC es menor que alrededor de 1 por ciento, basado en el peso total de la composición.
  32. 32. La composición de conformidad con la rei indicación 31, caracterizada porgue el VOC es substancialment e cero por ciento, basado en el peso total de la composición.
  33. 33. Un proceso para preparar una composición de polímero de poliuretano y polietileno que se dispersan en agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-32, caracterizado porque comprende ; a) mezclar un prepolímero de poliuretano con uno o más monómeros de vinilo, inertes a la funcionalidad de isocianato; b) dispersar el prepol ímero /monómero de vinilo mezclado en agua; c) extender la cadena de los grupos isocianato terminales del prepolímero con uno o más hidrógenos activos que contienen compuestos en donde el prepolímero de poliuretano de cadena extendida tiene i) al menos un grupo sulfonato y al menos un grupo no saturado etilénico curable; y ii) grupos isocianato terminal o grupos tanto isocianato terminal como grupos vinilo t erminal ; y d) hacer reaccionar los monómeros de vinilo por polimerización de radical libre .
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