NO20025506L

NO20025506L - Polyuretandispersjoner og filmer produsert dermed

Info

Publication number: NO20025506L
Application number: NO20025506A
Authority: NO
Inventors: Debkumar Bhattacharjee; William A Koonce; Franklin E Parks
Original assignee: Dow Global Technologies Inc
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2002-12-04
Also published as: US20010053815A1; CA2409143A1; MXPA02011231A; EP1283853A1; JP2003533567A; WO2001088007A1; CN1429239A; NO20025506D0; KR20030048376A; BR0111360A; AU2001251272A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår vandige polyuretandispersjoner. Oppfinnel-sen angår spesielt vandige polyuretandispersjoner som kan anvendes for fremstilling av hansker.

Selv om de tilsynelatende er reaktive med vann, så har det lenge vært kjent at polyisocyanatpolymerer kan anvendes for å fremstille vandige polyuretandispersjoner. Polyuretandispersjoner fremstilles generelt ved å kjedeforlenge reaksjonsproduktet av et organisk diisocyanat eller polyisocyanat og en organisk for-bindelse med to eller flere aktive hydrogenatomer, så som polyalkyleneterglykoler, poly(alkyleneter-alkylentioeter)-glykoler, alkydharpikser, polyestere og polyester-amider, ofte under anvendelse av et organisk løsemiddel. Diisocyanatet anvendes i støkiometrisk overskudd slik at reaksjonsproduktet, også angitt som en polyur-etan/urea/tiourea-prepolymer, har isocyanat-endegruppe. Eksempler på fremstil-linger av polyuretanprepolymerer er beskrevet i US-patenter nr. 3 178 310, 3 919 173, 4 442 259, 4 444 976 og 4 742 095, blant andre.

Polyuretandispersjoner angis som anvendbare for fremstilling av slike for-skjellige materialer som: belegg og bindemidler i US-patent nr. 4 292 226; fleksi-ble løsemiddelbarrierer i US-patent nr. 4 431 763; adhesiver i US-patent nr. 4 433 095; og filmer i 4 501 852. Filmer, eller snarere prosessen med neddypping for å lage en film, kan være en del av prosessen for å lage mange artikler. Eksempler på anvendelser av film omfatter undersøkelseshansker, organposer, kondomer og ostomiposer. Selv om det er kjent at polyuretandispersjoner kan anvendes for slike formål, så har konvensjonelle polyuretandispersjoner noen ganger blitt fun-net å ha utilstrekkelige fysikalske egenskaper eller håndteringsegenskapertil at de er et foretrukket materiale for slike formål. Anvendelsen av et løsemiddel kan også ha uheldige virkninger for enkelte anvendelser.

Polyuretaner er reaksjonsproduktet av en polyalkohol og et polyisocyanat. Typisk har polyisocyanatene som anvendes for å fremstille polyuretandispersjoner vært alifatiske isocyanater så som beskrevet i US-patent nr. 5 494 960. Aroma-tiske polyisocyanater så som toluendiisocyanat (TDI) og metylendifenyldiisocya-nat (MDI), samt polymetylenpolyfenylisocyanat er også kjent å være anvendbare.

Konvensjonelle prosesser for fremstilling av filmer fra dispersjoner, inkludert polyuretandispersjoner, omfatter vanligvis et trinn for koagulering av lateksen på et substrat. Det er derfor nødvendig at latekser som anvendes for å lage filmer har den egenskapen at de kan koaguleres på et substrat. Samtidig anses det ønskelig innenfor området fremstilling av lateksdispersjoner at dispersjonene er stabile, dvs. at de ikke setter seg av eller koagulerer spontant under transport og lagring. Følgelig vil det være ønskelig på fagområdet for fremstilling av vandige dispersjoner som er anvendbare for fremstilling av filmer, at dispersjonene lar seg koagulere på et substrat under anvendelse av konvensjonelle koaguleringsmidler og koaguleringsteknologi.

Filmer fremstilt fra naturgummilateks anses å ha egenskaper som er ønskelig utfra perspektivet komfort og anvendbarhet. Uheldigvis inneholder naturgummilateks også proteiner og andre materialer som kan være irriterende for huden.

Det ville være ønskelig innenfor fagområdet for fremstilling av filmer å kunne fremstille en vannbasert film som har fysikalske egenskaper som ligner de for naturgummilateksfilmer, men som ikke inkluderer de dermale irritanter som forekommer i naturgummilateks.

I ett aspekt er foreliggende oppfinnelse en polyuretanfilm omfattende en film fremstilt fra en vandig polyuretandispersjon, idet dispersjonen fremstilles av en ikke-ionisk polyuretanprepolymerog vann, hvor den ikke-ioniske polyuretanprepolymer er fremstilt av et polyisocyanat og en lav-mono-lpolyeterpolyol.

I et annet aspekt er foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av en vandig polyuretandispersjon omfattende fremstilling av en ikke-ionisk polyuretanprepolymerfra et polyisocyanat og en lav-monol-polyol; og blanding av den ikke-ioniske polyuretanprepolymeren med vann.

I et annet aspekt er foreliggende oppfinnelse en polyuretandispersjon fremstilt ved fremstilling av en ikke-ionisk polyuretanprepolymerfra et polyisocyanat og en lav-monol-polyol; og blanding av den ikke-ioniske polyuretanprepolymeren med vann.

Ved å anvende en lav umettet polyol med høy molekylvekt har foreliggende oppfinnelse den fordel at den er en økonomisk, vann-basert polyuretandispersjon som har de ønskelige egenskaper for naturlig lateksgummi, men som ikke inneholder de dermale irritanter som forekommer i naturgummilateks. Foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å fremstille for eksempel dyppede gummivarer, så som hansker, kondomer, katetere og angioplastikkballonger.

Polyuretanprepolymerdispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles ved dispergering av en ikke-ionisk polyuretanprepolymer i vann under anvendelse av ett eller flere eksterne overflateaktive midler. Den resulterende polyuretandispersjon er anvendbar for fremstilling av filmer. For foreliggende opp- finnelses formål betyr uttrykket "anvendbar for fremstilling av filmer" at mens dispersjonene er tilstrekkelig stabile til å lagres, så er de ikke så stabile at de ikke kan elektroavsettes eller koaguleres på et substrat for å lage en film eller andre lateksavledede produkter.

Dispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fremstilles på enhver måte som resulterer i en dispersjon som kan anvendes for å fremstille en film med akseptable fysikalske egenskaper for den forventede anvendelsen av filmen. Dispersjonene kan fremstilles ved hjelp av en satsprosess eller ved en kontinuerlig prosess. Dersom den fremstilles ved hjelp av en satsprosess, så fremstilles dispersjonen fortrinnsvis ved hjelp av en inversfase-prosess hvor en liten mengde vann, inkludert en liten mengde anionisk overflateaktivt middel, først settes til en kontinuerlig prepolymerfase og blandes, og deretter tilsettes mer vann under blanding inntil fasen inverterer.

Når dispersjoner ifølge fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles ved hjelp av en kontinuerlig prosess, fremstilles de fortrinnsvis ved hjelp av en prosess med et høyt internfaseforhold (high internal phase ratio = HIPR). Slike prosesser er kjent, og er beskrevet i f.eks. US-patent nr. 5 539 021 og i US-patent nr. 5 959 027. Andre kontinuerlige dispersjonsprosesser kan anvendes med prosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse under den forutset-ning at de resulterer i en stabil dispersjon eller i det minste i en dispersjon som er tilstrekkelig dispergert til å kunne bearbeides i det andre trinn og resultere i en stabil dispersjon. For formålene med foreliggende oppfinnelse så er en dispersjon stabil dersom den ikke bunnfeller eller skiller seg ut for hurtig til å kunne anvendes for det formål den var tiltenkt for.

Ved fremstilling av polyuretandispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse under anvendelse av mer enn ett overflateaktivt middel, kan de to overflateaktive midlene tilsettes i to separate trinn. I det første trinn kan det første overflateaktive middel anvendes for å hjelpe til med dispegering av prepolymeren. I det andre trinn av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse blandes dispersjonen fra det første trinn med et forskjellig eksternt overflateaktivt middel og blandes. Blandingen fra det andre trinn kan fremstilles ved hjelp av hvilken som helst fremgangsmåte som resulterer i en stabil polyuretandispersjon. Produk-tet fra det andre trinn i fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse bør, uansett anvendte blandingsmetoder, ha en partikkelstørrelse som er tilstrekkelig til å gjøre dispersjonen stabil. Dispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse vil ha en partikkelstørrelse fra 0,9 til 0,05, fortrinnsvis fra 0,5 til 0,07 og enda mer foretrukket fra 0,4 til 0,10 |am. Mest foretrukket er partikkelstørrelsen i dispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse ca. 0,15 \ im.

Polyuretandispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles fra en ikke-ionisk polyuretanprepolymer. De ikke-ioniske prepolymerene som kan anvendes med foreliggende oppfinnelse fremstilles med et alifatisk eller aromatisk diisocyanat. Fortrinnsvis er diisocyanatet et aromatisk diisocyanat valgt fra gruppen bestående av MDI, TDI og blandinger derav. TDI kan generelt anvendes med enhver vanlig tilgjengelig isomerfordeling. Det mest vanlig tilgjengelige TDI har en isomerfordeling på 80% av 2,4-isomeren og 20% av 2,6-isomeren. For formålene med foreliggende oppfinnelse så kan TDI med andre isomerfordelinger også anvendes, men ofte til en betydelig høyere kostnad.

Når MDI anvendes med formuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse, har det fortrinnsvis et P,P'-isomerinnhold på fra 99 til 90%. Enda mer foretrukket har MDI dersom det anvendes med formuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse, fortrinnsvis et P,P'-isomerinnhold på fra 98 til 92%. Mest foretrukket har MDI dersom det anvendes med formuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse, fortrinnsvis et P,P'-isomerinnhold på ca. 94%. Selv om MDI med slike isomerfordelinger kan fremstilles ved destillasjon under MDI-prosessen, kan det også fremstilles ved å blande vanlig tilgjengelige produkter så som ISONATE 125M<*>og ISONATE 50OP<*>. (<*>ISONATE 125M og ISONATE 500P er handelsbetegnelserforThe Dow Chemical Company).

Når det anvendes blandinger av TDI og MDI for å fremstille prepolymerene som kan anvendes med foreliggende oppfinnelse, blandes de inn i et forhold mellom MDI og TDI på fra 99% MDI til 80% MDI. Mer foretrukket, når det anvendes blandinger av TDI og MDI for å fremstille prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse, blandes de i et forhold mellom MDI og TDI på fra 98% MDI til 90% MDI. Mest foretrukket, når det anvendes blandinger av TDI og MDI for å fremstille prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse, så blandes de inn i et forhold mellom MDI og TDI på ca. 96% MDI. Fortrinnsvis fremstilles prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse med MDI eller blandinger av MDI og TDI. Enda mer foretrukket fremstilles prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse med MDI som det eneste aro-matiske diisocyanatet.

I én utførelse av foreliggende oppfinnelse fremstilles prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse fra en formulering som inkluderer et materiale som inneholder aktivt hydrogen. I en foretrukken utførelse av foreliggende oppfinnelse er materialet som inneholder aktivt hydrogen en blanding av dioler. Én komponent av den foretrukne diolblandingen er en polyeter- eller poly-esterdiol med høy molekylvekt, for eksempel en polyoksypropylendiol med høy molekylvekt og som eventuelt har en etylenoksydavslutning på fra 0 til 25 vekt%. Den andre komponenten av diolblandingen er en diol med lav molekylvekt.

Generelt kan polyeterdiolene i formuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles ved hjelp av enhver metode som er kjent for vanlige fagfolk på området for fremstilling av polyeterpolyoler som skal være anvendbare for fremstilling av slike dioler.

Diolkomponenten med høy molekylvekt i diolblandingen i prepolymerformuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse en polyoksypropylendiol med en etylenoksydavslutning på fra 0 til 25 vekt%. Fortrinnsvis er molekylvekten av denne komponenten fra 1 000 til 10 000, mer foretrukket fra 1 500 til 8 000 og mest foretrukket fra 2 000 til 6 000. Som angitt er polyeterdiolen eventuelt avsluttet med fra 0 til 25% etylenoksyd. Alternativt kan også en kombinasjon av poly-etere med en midlere etylenoksydavslutning på fra 0 til 25% også anvendes. Fortrinnsvis er diolen med høy molekylvekt avsluttet med fra 5 til 25% etylenoksyd, og mer foretrukket fra 10 til 15% etylenoksyd.

Ved gjennomføringen av foreliggende oppfinnelse er diolkomponenten med høy molekylvekt i diolblandingen i prepolymerformuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse en lav eller ultra-lav monolholdig polyol. Ved gjennomføring av fremstillingen av polyoler under anvendelse av propylenoksyd, finner det av og til i stedet for anionisk polymerisasjon av propylenoksyd sted en ikke-ønskelig sidere-aksjon, resulterende i en monol avsluttet med en dobbeltbinding. Disse reaksjo-nene er svært vanlige i alkalimetallhydroksyd-katalyserte polyolprosesser. Etter-som den midlere molekylvekten av en polyoksypropylenpolyol øker under alkalimetallhydroksyd-katalysert syntese, så øker konsentrasjonen av monol inntil den når områder på for eksempel fra 20 til 40 mol% monol for en polyoksypropylenpolyol med molekylvekt 4000. Generelt øker nivået av umettethet når molekylvekten av polyolen øker.

Lave monolpolyoler er slike med målte umettetheter, målt i henhold til ASTM betegnelse D-4671-87, på mindre enn 0,025 mekv/g, fortrinnsvis mindre enn 0,020 mekv/g, mer foretrukket mindre enn 0,015 mekv/g, enda mer foretrukket mindre enn 0,010 mekv/g, og mest foretrukket mindre enn 0,005 mekv/g. Området 0,001 til 0,005 mekv/g angis iblant også som ultra-lave monolpolyoler. Slike polyoksypropylenpolyoler kan fremstilles på enhver måte som av fagfolk er kjent for å kunne anvendes for fremstilling av polyoler. Fordi de lave monolpoly-olene har en relativt høy molekylvekt og en relativt lav umettethet, så angis slike lave monolpolyoler iblant som polyoler med høy molekylvekt og lav umettethet.

Polyoler anvendbare med fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fremstilles under anvendelse av en alkalimetallhydroksyd-katalysator fulgt av etterbehandling for å hydrolysere umettetheten. En annen fremgangsmåte for fremstilling av slike polyoler er ved anvendelse av de såkalte dobbeltmetall-cyanidkatalysatorene. Hybridprosesser kan også anvendes. Den egentlige kata-lysemetode er ikke viktig; det kritiske trekk er den lave umettetheten på mindre enn 0,025 mekv/g. Ekvivalent- og molekylvektene angitt heri er i Da (Dalton) og er antallsmidlere ekvivalent- og molekylvekter. Lav-monol-polyolene bør omfatte en hovedandel, det vil si mer enn 50 vekt%, fortrinnsvis mer enn 80 vekt%, av polyol-blandingen anvendt for å fremstille den isocyanatavsluttede prepolymeren, og i hovedsak alt av den totale polyeterpolyolandelen av polyolkomponenten bør være en polyol med lav umettethet som er slik at den totale polyolkomponentumettet-heten er mindre enn 0,025 mekv/g.

Diolkomponenten med lav molekylvekt i noen av prepolymerformuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan også være et produkt av alkoksylering av en difunksjonell initiator. Fortrinnsvis er denne komponenten også en polyoksypropylendiol, men den kan også være en blandet etylenoksyd/propylenoksyd-polyol, så lenge som minst 75 vekt% av de anvendte alkoksydene, dersom slike er til stede, er propylenoksyd. Dioler så som propylenglykol, dietylenglykol, dipropylenglykol og 1,4-butandiol kan også anvendes med formuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse. Diolkomponenten med lav molekylvekt i prepolymerformuleringen har, om den er til stede, en molekylvekt på fra 60 til 750, fortrinnsvis fra 62 til 600 og mest foretrukket fra 125 til 500. Typisk er polyoler med lav molekylvekt lav-monol-polyoler, men denne polyolkomponenten med lav molekylvekt kan være en lav-monol-polyol, en konvensjonell polyol eller blandinger derav.

Prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse kan fremstilles på enhver måte som er kjent av fagfolk for fremstilling polyuretanprepolymerer. Fortrinnsvis bringes diisocyanatet og polyeterdiolblandingen sammen og varmes opp under reaksjonsbetingelser som er tilstrekkelige til å fremstille en polyuretanprepolymer. Støkiometrien for prepolymerformuleringene i henhold til foreliggende oppfinnelse er slik at diisocyanatet er til stede i overskudd. Fortrinnsvis har prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse et isocyanatinnhold (også kjent som prosent NCO) på fra 1 til 9 vekt%, mer foretrukket fra 2 til 8 vekt%, og mest foretrukket fra 3 til 7 vekt%.

Prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse er eventuelt forlenget, noen ganger under anvendelse av en difunksjonell amin-kjede-ekstender når det aktive hydrogenholdige materialet i prepolymerformuleringen er en blanding av en diol med lav molekylvekt og en polyeterdiol med høy molekylvekt. Den difunksjonelle amin-kjedeforlengeren er eventuelt ikke valgfri, men ganske nødvendig når materialet som inneholder aktivt hydrogen i prepolymerformuleringen er en polyeterdiol med høy molekylvekt og ikke inkluderer en diol med lav molekylvekt. Fortrinnsvis er den difunksjonelle amin-kjedeforlenger, dersom den er til stede, til stede i vannet som anvendes for å fremstille dispersjonen. Når den anvendes, kan amin-kjedeforlengeren være hvilket som helst isocyanatreak-tivt diamin eller amin med en annen isocyanatreaktiv gruppe og en molekylvekt på fra 60 til 450, men er fortrinnsvis valgt fra gruppen som består av: en aminertpoly-eterdiol; piperazin, aminoetyletanolamin, etanolamin, etylendiamin og blandinger derav. Prepolymerene er fortrinnsvis kjedeforlenget til det punkt hvor det ikke finner sted noen kovalent tverrbinding, slik at den resulterende prepolymer har en midlere praktisk funksjonalitet på mindre enn ca. 2,1. Fortrinnsvis løses amin-kjedeforlengeren opp i vannet som anvendes for å lage dispersjonen, slik at amin-kjedeforlengelse gjennomføres etter at prepolymeren først er blitt emulgert i vannet.

Prepolymerene som kan anvendes med foreliggende oppfinnelse er ikke-ioniske. Det vil si at det ikke er noen ioniske grupper inkorporert i eller festet til ryggradene av prepolymerene som anvendes for å fremstille filmene i henhold til foreliggende oppfinnelse. Det anioniske overflateaktive midlet som anvendes for å fremstille dispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse er en ekstern stabili-sator, og er ikke inkorporert i polymerryggradene av filmene i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Prepolymerene som er anvendbare med foreliggende oppfinnelse dispergeres i vann som inneholder et overflateaktivt middel. Fortrinnsvis er det overflateaktive middel et anionisk overflateaktivt middel. Ved gjennomføring av fremstillin gen av dispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse anbringes det overflateaktive midlet fortrinnsvis i vann før en prepolymer dispergeres deri, men det er ikke utenfor rammen av foreliggende oppfinnelse at det overflateaktive midlet og prepolymeren kan føres inn i vannet samtidig. Ethvert anionisk overflateaktivt middel kan anvendes med foreliggende oppfinnelse, men det anioniske overflateaktive middel velges fortrinnsvis fra gruppen som består av sulfonater, fosfater og karboksylater. Mer foretrukket er det anioniske overflateaktive middel natriumdo-decylbenzensulfonat, natriumdodecylsulfonat, natriumdodecyldifenyloksyd-disulfonat, natrium-n-decyldifenyloksyd-disulfonat, isopropylamindodecylbenzensulfonat eller natriumheksyldifenyloksyd-disulfonat.

Ved gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, i et eventuelt andre trinn, blandes en polyuretandispersjon fremstilt med et første eksternt overflateaktivt middel med et andre og forskjellig eksternt overflateaktivt middel. Mest foretrukket er det eksterne overflateaktive midlet anvendt med fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse som det andre trinns overflateaktive middel trietanolaminlaurylsulfat. Andre eksterne overflateaktive midler kan også anvendes i det andre trinn i fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, og kan enten være det samme overflateaktive middel som det som ble anvendt i det første trinn eller et forskjellig overflateaktivt middel.

Dispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan ha et faststoffnivå på fra 30 vekt% til 60 vekt%. Filmer vil ikke nødvendigvis bli fremstilt fra dispersjoner som har dette nivået av faststoffer. Selv om dispersjonene i seg selv vil lagres og forsendes med et så høyt faststoffinnhold som mulig for å minimere lagringsvo-lum og transportkostnader, så er det ønskelig at dispersjonene kan fortynnes før endelig anvendelse. Tykkelsen av filmen som skal fremstilles og metoden for koagulering av polymeren på et substrat vil vanligvis diktere hvilket faststoffnivå som er nødvendig i dispersjonen. Ved fremstilling av filmer kan dispersjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse være ved en vektprosent faststoffer fra 5 til 60, fortrinnsvis fra 10 til 40 og mest foretrukket fra 15 til 25 vekt% ved fremstilling av undersøkelseshansker. For andre formål kan filmtykkelsen og korresponderende faststoffinnhold i den anvendte dispersjonen variere.

Med fordel kan filmer fremstilt under anvendelse av dispersjon i henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles slik at de er selvløsnende. Innenfor fagområdet for fremstilling undersøkelseshansker er denne evnen også kjent som "pulver-fri" med referanse til det faktum at slike hansker av og til fremstilles og selges med et sjikt av talkumpulver, maisstivelse eller lignende, for å forhindre at polymeren kleber til seg selv, slik at det således blir lettere å ta på seg hanskene. Filmen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan gjøres selvløsnende ved hjelp av hvilken som helst metode som er kjent av fagfolk på området fremstilling av hansker for fremstilling av pulverfrie hansker.

Ethvert additiv som er kjent av vanlige fagfolk på området som anvendbart for fremstilling av filmer fra dispersjoner, kan anvendes med prosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse så lenge deres tilstedeværelse ikke bryter ned egen-skapene til dispersjonene eller filmene fremstilt med dette så mye at filmene ikke lenger er egnet for det formålet de var tiltenkt. Additivene kan også blandes inn i formuleringene eller filmene på enhver måte som er kjent for å være anvendbar, inkludert, men ikke begrenset til, inkludering i prepolymerformuleringen og inkludering i vannet som anvendes for å lage dispersjonen. For eksempel kan titan-dioksyd anvendes for å farge filmer i henhold til foreliggende oppfinnelse. Andre anvendbare additiver omfatter kalsiumkarbonat, silisiumoksyd, antiskummidler, biocider, karbonpartikler og lignende.

De følgende eksempler er bare for illustrative formål og er ikke ment å begrense oppfinnelsens ramme. Prosentangivelser er vektprosenter dersom ikke annet er angitt.

EKSEMPLER

De følgende materialer ble anvendt i eksemplene nedenfor:

• Polyeterpolyol I var en lav monol (umettethet = 0,001 mekv/g) polyoksypropylendiol med molekylvekt 4000 og med 12% etylenoksyd-endeavslutning. • Polyeterpolyol II var en lav monol (umettethet = 0,005 mekv/g) polyoksypropylendiol med molekylvekt 3750 og med 12% etylenoksyd-endeavslutning. • Diol 1 med lav molekylvekt var en ren polyoksypropylendiol (dipropylenglykol) med molekylvekt 134. • Polyisocyanat A var MDI med et 4,4'-isomerinnhold på 98% og en isocyanat- ekvivalentvekt på 125 (ISONATE<*>125M fra The Dow Chemical Company). Kjedeforlenger var et diamin (aminoetyletanolamin) med molekylvekt 104. Overflateaktivt middel var en 22 vekt% løsning av natriumdodecylbenzen- sulfonat i vann.

Eksempel 1

En polyuretanprepolymer ble fremstilt ved blanding av 72,0 deler av polyeterpolyol I og 4,0 deler diol med lav molekylvekt og deretter oppvarming av blandingen til 50°C. Dette materialet ble så blandet med 24,0 deler av polyisocyanat I som også var blitt oppvarmet til 50°C. Blandingen ble så oppvarmet på 70°C i 6 timer og så testet for å bestemme NCO-innhold. NCO-innholdet var 4,0%.

En polyuretandispersjon ble fremstilt ved blanding av 200 g av prepolymeren blandet med 14 g vann og 34 g overflateaktivt middel under anvendelse av en blander med høy skjærkraft som gikk med ca. 2500 omdr. pr. min. 258 g ytterligere vann ble langsomt tilsatt inntil en faseinversjon ble observert.

En film ble så fremstilt ved en koaguleringsprosess ved oppvarming av en stålplate i en ovn inntil den nådde en temperatur på fra 38 til 49°C. Platen ble så dyppet ned i en 20% løsning av kalsiumnitrat i 1:1 vektdel av vann og metanol som også inkluderte ca. 1 vekt% overflateaktivt middel i form av en etoksylert oktylfenol. Platen ble så plasser i et varmeskap ved 110°C i omtrent 15 minutter for å danne en svært tynn film av kalsiumnitat på platen. Platen fikk kjøle seg av til 40°C, og ble så dyppet ned i polyuretandispersjonen fortynnet til 23% faststoffer med deionisert vann og tatt ut (total oppholdstid er omtrent 20 sekunder). Platen ble holdt i 5 minutter ved romtemperatur for at filmen skulle generere nok gel-styrke, fulgt av vasking i et vannbad ved 46°C i 10 minutter. Begge sider av platen ble så sprayet med vann ved 40°C i to ytterligere minutter. Platen ble så oppvarmet på 110°C i 30 minutter og så avkjølt til omgivelsestemperatur. En polyuretanfilm ble avskallet fra substratet og testet under anvendelse av ASTM betegnelse D 412-98a (form (die) C; samlet lengde = 11,43 cm, bredde av smal seksjon 0,635 cm, og målelengde = 3,3274 cm). Testresultatene er vist i tabellen. Den var i seg selv myk, og hadde likevel gode fysikalske egenskaper.

Eksempel 2

En prepolymer ble fremstilt på samme måte som i eksempel 1. Under dispergeringsprosessen ble imidlertid diaminet anvendt under sluttfortynningstrin-net for å erstatte noe av vannutvidelsen. Mengden av anvendt diamin ble beregnet til å reagere med 25% av tilgjengelig isocyanat i prepolymeren.

Eksempel 3

En polyuretanprepolymer ble fremstilt ved blanding av 71,5 deler av polyeterpolyol I og 4,0 deler diol med lav molekylvekt og deretter oppvarming av blandingen til 50°C. Dette materialet ble så blandet med 24,5 deler av polyisocyanat I som også var blitt oppvarmet til 50°C. Blandingen ble så oppvarmet på 70°C i 6 timer og så testet for å bestemme NCO-innhold. NCO-innholdet var 4,0%.

Dispersjonen og filmene ble laget under anvendelse av samme prosedyre som i eksempel 1.

Eksempel 4

En prepolymer ble fremstilt på samme måte som i eksempel 3. Under dispergeringsprosessen ble imidlertid diaminet anvendt under sluttfortynnings-trinnet for å erstatte noe av vannutvidelsen. Mengden av anvendt diamin ble beregnet til å reagere med 25% av tilgjengelig isocyanat i prepolymeren.

Claims

1. Polyuretanfilm omfattende en koagulert vandig polyuretandispersjon, karakterisert ved at nevnte dispersjon fremstilles ved hjelp av en fremgangsmåte som omfatter - blanding av et polyisocyanat og en lav-monol-polyeterpolyol for å danne en polyuretanprepolymer med en midlere funksjonalitet på mindre.enn 2,1, idet lav-monol-polyeterpolyolen har en molekylvekt på minst 3000 Dalton og en målt umettethet på mindre enn 0,025 mekv/g; - dispergering av nevnte polyuretanprepolymer i vann for å danne en vandig polyuretandispersjon, og - koagulering av nevnte vandige polyuretandispersjon på et substrat for å danne en polyuretanfilm.

2. Polyuretanfilm i henhold til krav 1, karakterisert ved at dispersjonen fremstilles i nærvær av et overflateaktivt middel og i hovedsakelig fravær av et organisk løsemiddel.

3. Polyuretanfilm i henhold til krav 1, karakterisert ved at polyisocyanatet er et aromatisk polyisocyanat av MDI, TDI eller blandinger derav.

4. Polyuretanfilm i henhold til krav 1, karakterisert ved at den ikke-ioniske polyuretanprepolymeren har et isocyanatinnhold på fra 1 til 9 vekt%.

5. Hanske, karakterisert ved at den er fremstilt fra filmen i henhold til krav 1.

6. Fremgangsmåte for fremstilling av en vandig polyuretandispersjon, karakterisert ved at den omfatter - blanding av et polyisocyanat og en lav-monol-polyeterpolyol for å danne en polyuretanprepolymer med en midlere funksjonalitet på mindre enn 2,1, idet lav-monol-polyeterpolyolen haren molekylvekt på minst 3000 Dalton og en målt umettethet på mindre enn 0,025 mekv/g; dispergering av nevnte polyuretanprepolymer i vann for å danne en vandig polyuretandispersjon.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at dispersjonen fremstilles i nærvær av et overflateaktivt middel og i hovedsakelig fravær av et organisk løsemiddel.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at polyisocyanatet er et aromatisk polyisocyanat av MDI, TDI eller blandinger derav.

9. Vandig polyuretandispersjon, karakterisert ved at den er fremstilt i henhold til fremgangsmåten i krav 6.

10. Vandig polyuretandispersjon i henhold til krav 9, karakterisert ved at dispersjonen har en partikkelstørrelse på fra 0,9 jim til 0,05 (am.

11. Vandig polyuretandispersjon i henhold til krav 9, karakterisert ved at den har et faststoffinnhold på fra 5 til 60 vekt%.

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at den videre omfatter trinnet for koagulering av nevnte polyuretandispersjon på et substrat for å danne en polyuretanfilm.

13. Fremgangsmåte for fremstilling av en polyuretanhanske, karakterisert ved at den omfatter - blanding av et polyisocyanat og en lav-monol-polyeterpolyol for å danne en polyuretanprepolymer med en midlere funksjonalitet på mindre enn 2,1, idet lav-monol-polyeterpolyolen har en molekylvekt på minst 3000 Dalton og en målt umettethet på mindre enn 0,025 mekv/g; - dispergering av nevnte polyuretanprepolymer i vann for å danne en vandig polyuretandispersjon, og - koagulering av nevnte vandige polyuretandispersjon på et hanskeformet substrat for å danne en polyuretanfilm, idet nevnte film er en polyuretanhanske.