NO139132B - Fremgangsmaate for fremstilling av en vandig, anionisk polyuretanlateks - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av en vandig, anionisk polyuretanlateks Download PDF

Info

Publication number
NO139132B
NO139132B NO743665A NO743665A NO139132B NO 139132 B NO139132 B NO 139132B NO 743665 A NO743665 A NO 743665A NO 743665 A NO743665 A NO 743665A NO 139132 B NO139132 B NO 139132B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
acid
diisocyanate
prepolymer
glycol
water
Prior art date
Application number
NO743665A
Other languages
English (en)
Other versions
NO743665L (no
NO139132C (no
Inventor
Robert Violland
Jean Neel
Original Assignee
Rhone Progil
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Progil filed Critical Rhone Progil
Publication of NO743665L publication Critical patent/NO743665L/no
Publication of NO139132B publication Critical patent/NO139132B/no
Publication of NO139132C publication Critical patent/NO139132C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C14SKINS; HIDES; PELTS; LEATHER
    • C14CCHEMICAL TREATMENT OF HIDES, SKINS OR LEATHER, e.g. TANNING, IMPREGNATING, FINISHING; APPARATUS THEREFOR; COMPOSITIONS FOR TANNING
    • C14C9/00Impregnating leather for preserving, waterproofing, making resistant to heat or similar purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0828Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing sulfonate groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C14SKINS; HIDES; PELTS; LEATHER
    • C14CCHEMICAL TREATMENT OF HIDES, SKINS OR LEATHER, e.g. TANNING, IMPREGNATING, FINISHING; APPARATUS THEREFOR; COMPOSITIONS FOR TANNING
    • C14C11/00Surface finishing of leather
    • C14C11/003Surface finishing of leather using macromolecular compounds
    • C14C11/006Surface finishing of leather using macromolecular compounds using polymeric products of isocyanates (or isothiocyanates) with compounds having active hydrogen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2861Coated or impregnated synthetic organic fiber fabric

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling
av en vandig, anionisk polyuretanlateks uten tilsetning av fremmed-emulgeringsmiddel, hvorved man omsetter en anionisk, sulfonert polyester med molekylvekt mellom 1000 og 4000 og inneholder 0,5
til 3 vektprosent svovel med minst ett diisocyanat, og med kjedeforlengelsesmidler, hvoretter det erholdte produkt dispergeres i vann, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at
A) man i vannfritt miljo fremstiller en forpolymer med molekylvekt mellom 2000 og 10.000 med homogen fordeling av denne molekylvekt, et innhold av nitrogen på mellom 1 og 5 vektprosent og ende-NCO-grupper, idet denne forpolymer fremstilles ved omsetning av: a) en anionisk, sulfonert polyester oppnådd ved kondensering av en ikke-sulfonert toverdig syre valgt fra gruppen bestående av ravsyre, adipinsyre, korksyre, sebacinsyre, maleinsyre, fumarsyre, isoftalsyre, ortoftalsyre, tereftalsyre, eller metyl-, etyl-, propyl- eller butyl-diesterne av disse syrer, - en diol valgt fra gruppen bestående av etylenglykol, propylenglykol, butandiol, heksandiol, nepentylglykol, dietylenglykol, dipropylenglykol, cykloheksandiol, dicykloheksandiol,
en sulfonert dikarboksylsyre som isosulfoftalsyre eller sulforavsyre, eller metyl-, etyl-, propyl- eller butyl-diestere av disse syrer, eller deres alkalimetallsalter,
b) et diisocyanat i en mengde slik at den oppnådde forpolymer som funksjonelle endegrupper bare inneholder
NCO-grupper, idet diisocyanatet velges blant 2,4-toluen-diisocyanat, 2,6-toluen-diisocyanat, 4,4' -difenylmetan-diisocyanat, heksametylen-diisocyanat, isoforon-diisocyanat, difenyl-diisocyanat, naftalen-diisocyanat, m-fenylen-diisocyanat og p-fenylen-diisocyanat, samt
c) et kjedeforlengelsesmiddel i form av etylenglykol, dietylenglykol, neopentylglykol, heksandiol eller
butandiol, hvoretter
B) den oppnådde forpolymer med NCO-endegrupper, eventuelt opplost i en liten mengde organisk losningsmiddel, dispergeres i vann for kjedeforlengelse med vann og dannelse av en lateks av polyuretan med forhoyet molekylvekt.
Utviklingen av elastomerer av polyuretaner innen området for filmdannende produkter har vært begrenset av det forhold at det var nodvendig å bruke dem i opplosning i et giftig og samtidig kost-bart opplosningsmiddel, nemlig opplost i dimetylformamid. Dette-er årsaken til at man har sokt å fremstille elastomerer av polyuretaner i form av latekser.
Generelt sagt, skiller disse latekser seg fra vinyl-latekser
og akryl-latekser derved at den emulgerende del som bestemmer deres stabilitet bor utgjore en integral del av molekylet og bor således ikke bestå av et ekstra tilsatt emulgeringsmiddel som er "fremmed" overfor polymeren.
Den metode som vanligvis brukes for å fremstille slike latekser består i at man i fravær av vann fremstiller en forpolymer av polyuretaner som normalt er uopplbselig i vann, omfattende en eller flere isocyanat-endegrupper og som har en forholdsvis lav gjennomsnittlig molekylvekt slik at den er tilstrekkelig lettflytende til å kunne bringes i emulsjon. For at et slikt produkt skal ha tilstrekkelige filmdannende egenskaper, må man imidlertid oke dets gjennomsnittlige molekylvekt.
Når det gjelder kationiske latekser, er innforingen av ioniske grupper i den mekromolekylære kjede ikke forbundet med noen problemer. Man innforer ved fremstillingen av forpolymereren en viss mengde opploselig aminodialkohol i den polyeter eller polyester som er anvendt ved fremstillingen av polyuretanet. Denne aminoalkohol kan da lett reagere med diisocyanatet.
Problemet er mer komplisert når man onsker å fremstille en anionisk lateks. For å innfore den ioniske gruppe når man fremstiller forpolymeren, må man kunne disponere over en difunksjonell forbindelse som kan virke som natriumsulfonat og som er opploselig i grunnbestanddelen (polyesteren eller polyeteren) hvilket er umulig i praksis.
Det er tidligere foreslått forskjellige losninger. Således fore-slår fransk patentskrift nr. 1.499.121 å fremstille en emulsjon av forpolymeren uten ekstra tilsatt overflateaktivt ionisk middel, idet dette middel innfores under blandingen med vann og bindes til forpolymeren når kjedeforlengelsesreaksjonen foregår.
Fransk patentskrift nr. 1.580.014 bruker som anioniske bestanddeler lysin i form av alkalisalter som også virker som kjedeforlengelsesmidler ved reaksjon med forpolymeren, og forer derved til polyuretaner med hby molekylvekt. Disse lysinsalter brukes i en slik mengde at slutt-polyuretanet, etter reaksjon med polymeren, inneholder mellom 0,05 og 1 vektprosent C00<-> -grupper på basis av torr ekstrakt-vekt.
Endelig beskriver fransk patentskrift nr. 2.014.990 en forhånds-sulfonering med svovelsyre eller en sulfonsyre, enten av diisocyanatet eller av forpolymeren, idet den sulfonerte forpolymer deretter bringes til reaksjon med en base og derpå blandes med et
vandig medium hvori den undergår en kjedeforlengelse for å
danne et polyuretan i form av lateks. Ved siden av at sulfoneringen er vanskelig reproduserbar, synes denne metode ikke å lede til homogene latekser med tilstrekkelig små partikler til at de har en lang levetid og en brukbar filmdannende karakter.
Selvom alle disse metoder er interessante, medforer de ikke desto mindre vanskeligheter når det gjelder styringen av sulfoneringen av forpolymeren eller faren ved å innfore den emulgerende gruppe
i det vandige medium hvor da den reaksjon som oker molekylvekten kan gå foran den reaksjon som innforer denne gruppe i forpolymeren.
For samtidig å forenkle innforingsprosessen av den ioniske gruppe i forpolymerkjeden og å unngå de ovenfor nevnte ulemper, har man derfor sokt etter en metode for å innfore den anioniske del for emulgeringen og under enkle arbeidsbetingelser, og er da kommet frem til fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen.
Når man tar reaktiviteten av gruppene NCO med vann i betraktning, kan man bare oppnå en lateks, og dette innbefatter da det vesentlige trekk at man styrer reaksjonen, ved at man i vann innforer en forpolymer med en vel definert struktur og som er oppnådd ved en seleksjon av midler som ikke gjenfinnes eller fore-slås ved tidligere kjent teknikk, som gikk ut på: (jfr. fransk patent nr. 1 496 584)
- Fremstilling av et ferdig polyuretan i homogent miljo,
- Den oppnådde polymer disperges i vann.
Til forskjell herfra går den ut på:
- Fremstilling av en reaktiv polyuretan -forpolymer,
- Denne forpolymer bringes i dispersjon i vann og denne forpolymer omdannes til polymer i heterogent miljo for oppnåelse av lateks.
Tanken på å fremstille vandig polyuretanlateks er like gammel
som polyuretankjemien. Selv om det har vært gjort tallrike forsbk
har det stadig forekommet en vesentlig vanskelighet å over-vinne, nemlig isocyanat-gruppens manglende tålbarhet overfor vann. Som kjent reagerer isocyanat-gruppen på de to folgende måter:
Vanskeligheten ved styring av reaksjonen med vann vil folgelig stadig bestå.
Den foreliggende oppfinnelse loser dette problem og fremstiller direkte en vandig polyuretanlateks mens det ved den tidligere kjente teknikk fremstilles dispergerbare polyuretaner, det vil si at den ferdige polymer dispergeres i en vannfase. Til forskjell herfra er det funnet at for direkte å fremstille en vandig polyuretanlateks med ubegrenset stabilitet må man: (2) Dispergere i vann en forpolymer med meget spesielle konstitusjonsegenskaper, og (2) gjennomfore omdannelse av den nevnte forpolymer til polymer i heterogent miljo (fase med eventuelt organisk løsningsmiddel + vann).
Reaksjonsmiljoet er heterogent og det er derfor forholdet losningsmiddel-vann alltid er lavere enn 1/3. Løsningsmiddelet anvendes for å lette omroringen og eksempel 2 viser at det er mulig å gjennomfore fremstillingen av polymeren i vandig miljo og i fravær av losningsmiddel.
Vannet tilskrives ved den foreliggende oppfinnelse en dobbelt funksjon, nemlig:
- som kjedeforlengelsesmiddel og
- som reaksjonsmiljo
Det er kjent siden lang tid tilbake at vann kan være et koblings-middel, mens vann derimot aldri har vært anvendt for denne dobbelte funksjon. Fagmannen vet at vannet reagerer med isocyanat-grupper og folgelig er det en nyhet av vesentlig og orginal karakter at vann anvendes som reaksjonsmiljo.
Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen dannes polyuretanet
i heterogent miljo, men for å oppnå en lateks er det nodvendig å kombinere virkningen av vannet med strukturen av forpolymeren.
Den nevnte polyuretan-forpolymer skal faktisk omdannes til polyuretan i heterogent miljo i form av miceller med tilstrekkelig små dimensjoner for å sikre stabiliteten av lateksen og den siste kan bare oppnås når man anvender en forpolymer med en homogen fordeling av molekylvekten på mellom 2000 og 10 000, et bestemt innhold av svovel og nitrogen, og med fri isocyanatgrupper.
Styringen av reaksjonen er mulig takket være en optimal storrelse av de oppnådde miceller ved et omhyggelig valg av midler ved at det forst fremstilles:
a - En polyester som tilfredsstiller folgende betingelser:
Den har lav molekylvekt og en homogen fordeling av molekylvektene
- Den skal ha en reproduserbar molekylvekt
- Sulfoneringen skal være reproduserbar
Den skal være flytende ved moderate temperaturer eller i nærvær av en liten mengde losningsmiddel og skal være blandbar med de andre monomerer for polyuretanet.
b - Deretter fremstilles en forpolymer (med utelukkende NCO
som funksjonale endegrupper) som tilfredsstiller folgende betingelser:
- den er i stand til å reagere med vann,
- den har en lav molekylvekt for ikke å oke viskositeten ved moderat temperatur eller i nærvær av små mengder losningsmiddel, - med en homogen fordeling av molekylvektene for å hindre at forpolymeren blir heterogen, idet det er funnet det optimale mengdeforhold mellom gruppene NCO og nitrogen som innfores i forpolymeren for at forpolymeren skal tilsvare alle disse krav.
c - Den forpolymer som er oppnådd ved et omhyggelig valg av midler (diisocyanat-polyesterdiol) omdannes deretter in situ i vann til polyuretan og det er overraskende at det i nærvær av mye vann (jfr. eks. 2 og 3) oppnås dannelse av et polyuretan og ikke kjedeavbrytelse. Takket være samvirkningen mellom strukturen av forpolymeren med det vann som anvendes som kjedeforlengelsesmiddel og som lateksmiljo, har det vært mulig direkte å fremstille en vandig lateks. De midler man oppnår sådan styring med ved den foreliggende oppfinnelse er som nevnt meget omhyggelig valgt.
Utover dette oppnås et ytterligere uventet resultat, idet fagmannen uten videre vet at et polyuretan generelt utgjores av to typer segmenter, nemlig polyester eller det fleksible segment og segmenter med uretanfunksjon eller stive segmenter.
Disse to segmenter er uforlikelige med hverandre og en tilsyne-latende homogenitet skyldes bare at disse to typer av segmenter veksler i det samme makromolekyl (med "homogen" forstås et optisk klart miljo).
Når man tilsetter vann oker heterogeniteten og de oppnådde latekser vil ikke være stabile og fore til opake polymerfilmer.
Ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse oppnås på overraskende måte en meget stabil lateks og transpar-ente eller klare polymerfilmer.
Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen er fordelaktig ved at inn-føringen av svovelatomet skjer ved hjelp av anioniske reaksjoner uten forstyrrende fenomener. I praksis kommer dette til uttrykk ved at man erholder meget godt dispergerte og stabile latekser hvis fremstilling ikke krever stor mekanisk energi, idet en enkel omroring av forpolymeren med vann er tilstrekkelig.
Den sulfonerte polyester som brukes som grunnbestanddel bor være slik at den er lett blandbar med de stoffer som senere til-settes. Dens molekylvekt på mellom 1000 og 4000 tillater at den utgjor en betydelig vektandel av forpolymeren og av slutt-polyuretanet.
Denne grunn-bestanddel kan erholdes ved hvilken som helst kjent polykondensasjons- eller polyaddisjonsreaksjon med et lett difunksjonelt molekyl forsynt med en anionisk gruppe.
Man kan f.eks. fremstille en polyester fra en karboksylsyre
eller dens diester, en glykol og en sulfonert dikarboksylsyre, dens sulfonerte diester eller dens alkalisalt.
Som dikarboksylsyre anvendes fordelaktig maleinsyre, fumarsyre, adipinsyre, sebacinsyre, ravsyre, korksyre osv., og metyl-, etyl-, propyl- og butyl-diesteren av disse syrer. Som glykoler anvendes fordelaktig etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, heksandiol og neopentylglykol.
Som sulfonert dikarboksylsyre anvendes fordelaktig isosulfoftalsyre eller sulforavsyre og metyl-, etyl-, propyl- og butyldiesteren av disse syrer eller deres alkalimetallsalter.
Mengden av dette lette difunksjonelle molekyl med anionisk
gruppe brukt for polykondensasjons - eller polyaddisjonsreak-sjonen er avhengig av det onskede anioninnhold i sluttmolek/let, hvilket krever nærvær av 2 dikarboksylsyrer, nemlig sulfonert dikarboksylsyre og en annen ikke sulfonert dikarboksylsyre.
Hvis sistnevnte syre ikke var tilstede, ville prosentmengden av svovel i polyesteren bli for hoy. Den således erholdte grunn-bestanddel med anionisk gruppe blir deretter i et annet trinn brukt for fremstilling i vannfritt medium av en polyuretan-forpolymer med folgende egenskaper:
Dens molekylvekt bor være slik at den i temperaturområdet av
0 til 100°C er tilstrekkelig flytende for å kunne omrores og deretter emulgere i vann uten hjelp av et opplosningsmiddel eller med en minimal mengde opplosningsmiddel.
Dens uretangruppe-innhold bor være slik at den erholdte polymer etter emulgeringen har de onskede egenskaper. Generelt innforer man mellom 1 og 5% nitrogen som kommer fra uretangruppen.
Dens innhold av anionisk gruppe bor gjore den selvemulgerende
1 vann, fortrinnsvis i kol odt vann, med en slik partikkel-storrelse at diffusjon av vann til det indre av disse partikler skjer med tilstrekkelig hastighet, som forklart senere.
Den overveiende viktigste bestanddel av forpolymeren er grunnbestanddelen, nemlig den ovenfor nevnte polyester. De andre bestanddeler er produkter som konvensjonelt brukes for fremstilling av polyuretaner, nemlig diisocyanater, såsom 2-4-toluen-diisocyanat,2-6-toluen-diisocyanat, 4-4'- difenylmetan-diisocyanat, heksametylen-diisocyanat, isoforon-diisocyanat, difenyl-diisocyanat, naftalen-diisocyanat, metafenylen-diisocyanat, parafenylen-diisocyanat osv. Fordelaktig anvendes 2,4-toluen-diisocyanat, 4,4'-difenylmetan-diisocyanat eller heksametylen-diisocyanat.
Dioler tillater å regulere sammensetningen av forpolymeren til det onskede innhold av uretan- eller urinstoff-grupper. Man kan for dette formål anvende dialkoholer, såsom etylenglykol, dietylenglykol, neopentylglykol, heksandiol eller butandiol,
og fordelaktig anvendes etylenglykol, dietylenglykol eller neopentylglykol.
Eventuelt kan man bruke tri- eller polyfunksjonelle forbindelser for å skaffe en viss fornettingsgrad i prepolymeren, f.eks. trifunksjonelle isocyanater, trioler, tetroler osv.
I et tredje trinn blir den således dannede prepolymer enfUlgert
i vann. En riktig gjennomforing av denne operasjon er viktig, da den samtidig bestemmer stabiliteten av den erholdte lateks og forst og fremst molekylvekten av.slutt-polyuretanet.
Kjedeforlengelsesreaksjonen og molekylvekt-okningen som skyldes reaksjonen mellom vann og NCO-gruppene i forpolymeren finner sted i to trinn, forst med dannelsen av aminer og utvikling av karbondioksyd, deretter en reaksjon mellom det dannede amin og de NCO-grupper som ennå er tilstede.
Okningen av molekylvekten vil være desto storre jo storre mengde av amingrupper (dannet i det forste trinn) som blir oppbrukt idet andre trinn. Når man arbeider i nærvær av en stor mengde vann, er det nodvendig at man kan kontrollere diffusjonshastigheten av vann til det indre av latekspartikler for at reaksjonshastigheten i det forste trinn er merkbart lavere enn reaksjonshastigheten i det andre trinn. For å muliggjore denne kontroll, bor derfor latekspartiklene med en gang etter emulgeringen ha en bestemt dimensjon som tar hensyn til to motstridende krav, de bor samtidig være tilstrekkelig store til at reaksjonshastigheten i det forste trinn blir liten og tilstrekkelig små til at stabiliteten av lateksen under lagring er god.
Med "henblikk på dette, er oppfinnelsen derfor særlig fordelaktig ved at den tillater å oppnå en forpolymer som er selvemulgerende i vann, og hvor innholdet av hydrofile grupper kan reguleres slik at man oppnår de onskede partikkeldimensjoner.
Dersom man onsker det, er det mulig å tilsette forskjellige hjelpemidler til vannet for å regulere pH, overflatespenningen og andre egenskaper.
Det folger endel eksempler som illustrerer oppfinnelsen.
EKSEMPEL 1
a) Fremstilling av polyester.
En reaktor utstyrt med en destillasjonskolonne tilfores 1900
deler dietylenglykol og 296 deler natriumdimetylsulfoisoftalat. Reaktoren oppvarmes av et bad ved 220°C. Når den indre temperatur når 140°C er mediet homogent. Man tilsetter da 2,4 deler tetraisopropyl-ortotitånat opplost i 18,6 deler dietylenglykol. Man avdestillerer den metanol som skriver seg fra reaksjonen, hvor-under den indre temperatur stiger spontant fra 150 til 200°C.
Man opprettholder sistnevnte temperatur inntil man har utvunnet minst 55 deler metanol.
Man senker temperaturen i reaktoren til 140°C, slik at man kan innfore 2190 deler adipinsyre og avdestillerer vann som skriver seg fra reaksjonen. Ettersom dette finner sted, stiger den indre temperatur fra 140 til 200°C.
Når destillasjonskolonnen ikke lenger avgir destillat, gjenopptas destillasjonen ved å sette apparat under partielt vakuum (760 til 30 mm kvikksolv). Etter at man har avdestillert minst 98% av den teoretiske vannmengde, etablerer man et storre vakuum for å innstille molekylvekten til den onskede verdi ved avdestillasjon av dietylenglykol. Den erholdte polyester har et syretall på 0,14 mg KOH/g og en molekylvekt av 1980.
Man erholder en noyaktig identisk polyester ved å erstatte 2 96 deler natrium-dimetylsulfoisoftalat med 268 deler natrium-isoftalsyre-5-sulfonat i den forste del av prosessen.
b) Fremstilling av polvuretan- lateks.
I en reaktor innfores 740 deler av den ovenfor beskrevne
polyester, 264 deler dietylenglykol-polyadipat med molekylvekt 2000, 47 deler etylenglykol og 278,4 deler toluen-diisocyanat. Man oppheter blandingen til 80°C i 4 timer, hvoretter den prosentvise mengde av isocyanat -grupper er 2,1%. Temperaturen senkes da til 50°C, man tilsetter 440 deler aceton og kjoler til omgivelsestemperatur. Man emulgerer i 2000 deler vann og blandingen omrores i 4 timer ved omgivelsenes temperatur.
Den erholdte lateks befris for aceton ved vakuumdestillasjon.Den er helt stabil under lagring. En fra denne lateks erholdte film har folgende egenskaper:
EKSEMPEL 2
a) Fremstilling av polyester.
I et apparat som er analogt med apparatet i eks. 1 innfores 1930
deler dietylenglykol, 248 deler natriumdimetylsulfosuccinat °<3 2190 deler adipinsyre. Reaktoren opphetes til 140°C og man tilsetter 2,4 deler tetraisopropyl-ortotitånat opplost i 20 deler dietylenglykol,,
Man avdestillerer vann-metanol-blandingen som skriver seg fra reaksjonen inntil' temperaturen i reaktoren når 180°C. Når destillasjonskolonnen ikke lenger avgir destillat, gjenopptas destillasjonen ved å sette apparatet under partielt vakuum. Når syretallet av reaktorinnholdet blir 9 mg KOH pr. gram, etablerer man et vakuum på 1 mm så at man avdestillerer den mengde dietylenglykol som er nodvendig for å innstille molekylvekten av polyesteren til 1200.
b) Fremstilling av polyuretanlateks.
Man innforer i en reaktor 400 deler av polyesteren, 0,2 deler
paratoluensulfonsyre og 161 deler toluendiisocyanat. Man oppheter i 2 timer til 70°C og tilsetter 32 deler etylenglykol. Etter 4 timers opphetning til 70°C er NCO-innholdet 3,5%.
Man senker temperaturen til 50°C og tilsetter 850 g deionisert vann under moderat omroring. Lateksen bor stå i minst 24 timer ved omgivelsestemperatur. Den er lettflytende og stabil.
EKSEMPEL 3
a) Fremstilling av polyester.
I et apparat som er analogt med apparatet i eks. 1 innforer man
1600 deler butan-1, 4-diol, 248 deler natriumdimetylsulfosuccinat og 1629 deler maleinsyre-anhydrid. Reaktoren opphetes til 150°C og ved denne temperatur innfores 2,4 deler tetraisopropyl-ortotitånat opplost i 30 deler butandiol. Man fortsetter reaksjonen som angitt i eks. 2. Den erholdte polyester har et syretall på 1,8 mg KOH pr. gram, og en molekylvekt på 1620.
b) Fremstilling av polyuretanlateks.
I en reaktor innfores 800 deler av polyesteren, 300 deler butandiol-polyadipat med molekylvekt 1800 og 14 deler neopentylglykol
Man oppheter til 50°C og innforer i porsjoner i lopet av 1
time 300 deler difenyl-metandiisocyanat. Man holder tempera-
turen ved 80 o C i 3 timer, hvoretter en beste'mmelse viser et isocyanatinnhold på 2,1%.
Man kjoler til 50°C, tilsetter 420 g aceton og etter avkjoling
til omgivelsestemperatur emulgeres ved tilsetning av 200 deler vann. Etter et opphold av 3 timer ved omgivelsenes temperatur blir lateksen befridd for aceton ved vakuumdestillasjon.
De anioniske polyuretanlatekser ifolge oppfinnelsen har viktige egenskaper for flere anvendelsesområder. Man kan nevne deres mulig anvendelse for impregnering av vevede stoffer, binding av ikke vevede stoffer, sluttbehandling av lær og generelt alle de områder hvor det, på en eller annen måte, er nodvendig å impregnere en boyelig bærer for at den beholder sin boyelighet og får en god slitasjemotstand og et tiltalende grep.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en vandig, anionisk polyuretanlateks uten tilsetning av fremmed-emulgeringsmiddel, hvorved man omsetter en anionisk, sulfonert polyester med molekylvekt mellom 1000 og 4000 og inneholdende 0,5 til 3 vektprosent svovel med minst ett diisocyanat, og med kjedeforlengelsesmidler, hvoretter det erholdte produkt dispergeres i vann, karakterisert ved at
A) man i vannfritt miljo fremstiller en forpolymer med molekylvekt mellom 2000 og 10.000 med homogen fordeling av denne molekylvekt, et innhold av nitrogen på mellom 1 og 5 vektprosent og ende-NCO-grupper, idet denne forpolymer fremstilles ved omsetning av: a) en anionisk, sulfonert polyester oppnådd ved kondensering av en ikke-sulfonert toverdig syre valgt fra gruppen bestående av ravsyre, adipinsyre, korksyre, sebacinsyre, maleinsyre, fumarsyre, ortoftalsyre, isoftalsyre, tereftalsyre, eller metyl-, etyl-, propyl-eller butyl-diesterne av disse syrer, en diol valgt fra gruppen bestående av etylenglykol, propylenglykol, butandiol, heksandiol, neopentylglykol, dietylenglykol, dipropylenglykol, cykloheksandiol, dicykloheksandiol, en sulfonert dikarboksylsyre som isosulfoftalsyre eller sulforavsyre, eller metyl-, etyl-, propyl- eller butyldiestere av disse syrer, eller deres alkalimetallsalter, b) et diisocyanat i en mengde slik at den oppnådde forpolymer som funksjonelle endegrupper bare inneholder NCO-grupper, idet diisocyanatet velges blant 2,4-toluen-diisocyanat, 2,6-toluen-diisocyanat, 4,4<1->difenylmetan-diisocyanat, heksametylen-diisocyanat, isoforon-diisocyanat, difenyl-diisocyanat, naftalen-diisocyanat, m-fenylen-diisocyanat og p-fenylen-diisocyanat, samt c) et kjedeforlengelsesmiddel i form av etylenglykol, dietylenglykol, neopentylglykol, heksandiol eller butandiol fhvor-etter B) den oppnådde forpolymer med NCO-endegrupper, eventuelt opplost i en liten mengde organisk losningsmiddel, dispergeres i vann for kjedeforlengelse med vann og dannelse av en lateks av polyuretan med forhoyet molekylvekt.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes en forpolymer dannet ved reaksjon mellom: a) en anionisk, sulfonert polyester oppnådd ved kondensering av ravsyre, adipinsyre, korksyre, sebacinsyre, maleinsyre eller fumarsyre, eller metyl-, etyl-, propyl- eller butyldiestere derav, - etylenglykol, propylenglykol, butandiol, heksandiol, neopentylglykol, dietylenglykol eller dipropylenglykol, isosulfoftalsyre eller sulforavsyre, eller deres metyl-, etyl-, propyl- eller butyl-diestere, eller deres alkalimetallsalter, b) 2,4-toluen-diisocyanat, 4,4'-difenylmetan-diisocyanat eller heksametylen-diisocyanat, og c) etylenglykol, dietylenglykol eller neopentylglykol.
NO743665A 1973-10-12 1974-10-11 Fremgangsmaate for fremstilling av en vandig, anionisk polyuretanlateks NO139132C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7337140A FR2247484B1 (no) 1973-10-12 1973-10-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO743665L NO743665L (no) 1975-05-12
NO139132B true NO139132B (no) 1978-10-02
NO139132C NO139132C (no) 1979-01-10

Family

ID=9126573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO743665A NO139132C (no) 1973-10-12 1974-10-11 Fremgangsmaate for fremstilling av en vandig, anionisk polyuretanlateks

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4110284A (no)
AR (1) AR214384A1 (no)
AT (1) AT341218B (no)
BE (1) BE820999A (no)
BR (1) BR7408476D0 (no)
CH (1) CH602859A5 (no)
DE (1) DE2448606B2 (no)
DK (1) DK532374A (no)
ES (1) ES430941A1 (no)
FI (1) FI58143C (no)
FR (1) FR2247484B1 (no)
GB (1) GB1475753A (no)
IE (1) IE40184B1 (no)
IT (1) IT1021767B (no)
LU (1) LU71085A1 (no)
NL (1) NL7413415A (no)
NO (1) NO139132C (no)
SE (1) SE7412777L (no)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2516305A1 (de) * 1975-04-15 1976-10-28 Dynamit Nobel Ag Wasserdispergierbare esterharze
DE2528212A1 (de) * 1975-06-25 1977-01-13 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von in wasser loeslichen oder dispergierbaren polyhydroxylverbindungen
US4150946A (en) * 1975-11-04 1979-04-24 Rhone-Poulenc Industries Water-soluble polyurethanes and compositions and application thereof to substrates
JPS5284287A (en) * 1976-01-01 1977-07-13 Rhone Poulenc Ind Novel waterrsoluble polyurethane
DE2848431A1 (de) * 1978-11-08 1980-05-14 Bayer Ag Wasserloesliche, ultrafiltrierbare polyurethan-anionomere und ihre verwendung als schlichtemittel in der textilindustrie
US4197219A (en) * 1979-01-17 1980-04-08 Lord Corporation Aqueous polyurethane-phenolic-formaldehyde resin emulsions for use as adhesives, primers and surface coatings
US4307219A (en) * 1980-04-30 1981-12-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Aqueous solvent dispersible linear polyurethane resins
DE3233605A1 (de) * 1982-09-10 1984-03-15 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von vernetzten polyurethan-ionomerdispersionen
DE3625442C1 (de) * 1986-07-28 1987-11-05 Henkel Kgaa Haftgrund fuer Zurichtungen
DE3735587A1 (de) * 1987-10-21 1989-05-11 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von waessrigen polyurethan-polyharnstoffdispersionen
DE3825278A1 (de) * 1988-07-26 1990-02-01 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen, schuetzenden und/oder dekorativen ueberzuegen auf substratoberflaechen
DE4222530A1 (de) * 1992-07-09 1994-01-13 Hoechst Ag Polyurethan-Dispersionen
KR960704957A (ko) * 1993-09-24 1996-10-09 로날드 에이. 페올 수성 음이온 폴리우레탄 분산물(aqueous anionic polyurethane dispersions)
US5608000A (en) * 1993-09-24 1997-03-04 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Aqueous polyurethane dispersion adhesive compositions with improved heat resistance
US5610232A (en) * 1993-09-24 1997-03-11 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Aqueous non-gelling, anionic polyurethane dispersions and process for their manufacture
US5703158A (en) * 1993-09-24 1997-12-30 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Aqueous anionic poly (urethane/urea) dispersions
US5872182A (en) * 1994-09-09 1999-02-16 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Water-based polyurethanes for footwear
US5834554A (en) * 1996-03-05 1998-11-10 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Laminating adhesives for flexible packaging
US6165239A (en) * 1997-07-28 2000-12-26 3M Innovative Properties Company Aqueous sulfopolyurea colloidal dispersions, films and abrasive articles
US6348679B1 (en) 1998-03-17 2002-02-19 Ameritherm, Inc. RF active compositions for use in adhesion, bonding and coating
US6649888B2 (en) 1999-09-23 2003-11-18 Codaco, Inc. Radio frequency (RF) heating system
US6517821B1 (en) 2000-07-27 2003-02-11 L'oreal Reshapable hair styling composition comprising aqueous colloidal dispersions of sulfonated polyurethane urea
US6649727B1 (en) 2000-07-27 2003-11-18 3M Innovative Properties Company Aqueous colloidal dispersions of sulfonated polyurethane ureas and products
WO2006049982A2 (en) * 2004-11-01 2006-05-11 Basf Corporation Radiofrequency activated inkjet inks and apparatus for inkjet printing
WO2016122569A1 (en) 2015-01-30 2016-08-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Polyurethane-based binder dispersion
US10829583B2 (en) 2015-10-28 2020-11-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Radiation curable polyurethane-based binder dispersion
CN111909349A (zh) * 2020-09-01 2020-11-10 重庆韩拓科技有限公司 一种用于tpo处理的水性聚氨酯处理剂用乳液及其制备方法
CN113667089A (zh) * 2021-07-27 2021-11-19 李洪有 一种合成革用水性聚氨酯及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1495745C3 (de) * 1963-09-19 1978-06-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung wäßriger, emulgatorfreier Polyurethan-Latices
DE1570615C3 (de) 1965-10-16 1975-05-28 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von dispergierbaren Polyurethanen
NL135755C (no) * 1966-02-02 1900-01-01
US3640924A (en) * 1968-12-20 1972-02-08 American Cyanamid Co Textile adhesive from polyurethane containing carboxylate groups
US3734874A (en) * 1970-02-27 1973-05-22 Eastman Kodak Co Polyesters and polyesteramides containing ether groups and sulfonate groups in the form of a metallic salt
US3759873A (en) * 1971-05-20 1973-09-18 Ashland Oil Inc Boxy polyols water dispersible polyurethanes based on polyesters prepared from car
DE2224304A1 (de) * 1972-05-18 1973-11-29 Bayer Ag Salze der 3-hydroxy-2-hydroxymethylpropan-sulfonsaeure-1

Also Published As

Publication number Publication date
ATA815474A (de) 1977-05-15
ES430941A1 (es) 1976-10-16
AR214384A1 (es) 1979-06-15
AT341218B (de) 1978-01-25
IE40184L (en) 1975-04-12
CH602859A5 (no) 1978-08-15
FR2247484B1 (no) 1978-05-26
DK532374A (no) 1975-06-30
IT1021767B (it) 1978-02-20
IE40184B1 (en) 1979-03-28
DE2448606A1 (de) 1975-04-17
NL7413415A (nl) 1975-04-15
FI58143B (fi) 1980-08-29
FI297274A (no) 1975-04-13
BR7408476D0 (pt) 1975-07-29
LU71085A1 (no) 1975-06-24
NO743665L (no) 1975-05-12
FI58143C (fi) 1980-12-10
SE7412777L (no) 1975-04-14
GB1475753A (en) 1977-06-10
NO139132C (no) 1979-01-10
US4110284A (en) 1978-08-29
DE2448606B2 (de) 1978-05-24
BE820999A (fr) 1975-04-11
FR2247484A1 (no) 1975-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO139132B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av en vandig, anionisk polyuretanlateks
CA1061043A (en) Process for the preparation of water dispersible polyurethanes
US4192937A (en) Process for the preparation of isocyanate polyaddition products which have hydroxyl groups in side chains
US4108814A (en) Aqueous polyurethane dispersions from solvent-free prepolymers using sulfonate diols
US4238378A (en) Cationic electrolyte-stable dispersions and process for producing polyurethanes useful therein
EP0017199B1 (en) Water-dispersible urethane polymers and aqueous polymer dispersions
KR960704957A (ko) 수성 음이온 폴리우레탄 분산물(aqueous anionic polyurethane dispersions)
JPS62109813A (ja) 水性ポリウレタン分散体
JPS5953520A (ja) 安定化されたポリイソシアネートの製造方法
EA000075B1 (ru) Способ получения водных дисперсий полиуретанов с повышенной теплостойкостью и стойкостью к действию растворителей, осуществляемый с уменьшенным количеством растворителя
CN108034349B (zh) 八硝基倍半硅氧烷改性双组分水性聚氨酯乳液的制备方法
US4247678A (en) Polyurethane derived from both an aliphatic dicarboxylic acid and an aromatic dicarboxylic acid and fuel container made therefrom
US3920588A (en) Microporous sheet structures
FR2601682A1 (fr) Procede pour la production de mousse de polyurethane melangee a de l&#39;asphalte
CN102858847A (zh) 聚氧亚烷基二醇和聚氨酯树脂及含有这些的涂布剂
US4174434A (en) Compounds containing hydroxyl groups and urethano-aryl-sulfonic acid groups
US3635907A (en) Process for the production of polyurethanes
US3998871A (en) Sulfonated isocyanate compositions
CN109734875A (zh) 一种氨基硅烷偶联剂改性水性聚氨酯及其制备方法
US3993614A (en) Sulfonated aromatic polyisocyanates and preparation of stable anionic polyurethane or polyurea latices therefor
GB1579005A (en) Process for the production of polyisocyanate polyaddition products containing urethane and/or urea groups
KR100845690B1 (ko) 이오노머성 열가소성 폴리우레탄
KR950002603B1 (ko) 비-수성 폴리(우레탄-우레아)의 제조방법
CA1338718C (en) Solvent-based urethane coating compositions
US4803230A (en) Polyols-polyesters and use thereof in the production of polyurethane foams