NO975117L

NO975117L - Polyuretan

Info

Publication number: NO975117L
Application number: NO975117A
Authority: NO
Inventors: Erik Karl Eisenhart; Rodney Lamar Randow; Paul Richard Howard; Rafael Gonzalez Aviles
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 1994-07-15
Also published as: IL108141A; FI935749A; GR3022804T3; NO302240B1; DK0606749T3; PH30170A; AU677244B2; BR9305235A; NO975117D0; KR100294590B1; KR940018436A; PL176192B1; HK122697A; ATE150062T1; PL301785A1; NO934697D0; CN1050622C; DE69308803T2; JP3359379B2; IL108141A0

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et polyuretan. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen et polyuretan som er anvendelig til fortykning av vandige materialer.

Fortykningsmidler er anvendelige i dekorative og beskyttende belegg, papirbelegg, kosmetika, produkter for personlig pleie, vaskemidler, farmasøytika, klebemidler, fugemasser, jordbrukspreparater, petroleumborevæsker o.l.

Fortykningsmidler har flere roller i vandige system-er. De øker viskositeten og bibeholder viskositeten på nødvendige nivåer under spesifiserte bearbeidelsesbeting-elser og sluttanvendelser. I f.eks. dekorative lateks-belegg kan fortykningsmidlet bevirke bedre stabilitets-, pigmentsuspensjons- og påføringsegenskaper. I kosmetika og produkter for personlig pleie bedre fortykningsmidlet fyldighet, glatthet og silkebløthet, noe som gjør pro-duktet mer estetisk tiltalende. I petroleumborevæsker bedrer fortykningsmidlet suspensjonen av borekutt, og øker derved effektiviteten hvormed den kan fjernes.

Det er kjent mange fortykningsmidler, både naturlige og syntetiske. Naturlige fortykningsmidler omfatter f.eks. kasein, alginater, tragant samt modifisert cellulose, såsom metylcellulose, hydroksyetylcellulose, hydrok-sypropylcellulose og karbometoksycellulose. Disse natur-produkter varierer i sin fortykningseffektivitet og gir generelt dårlige flyt- og utflytningsegenskaper. De er også utsatt for mikrobeangrep, noe som nødvendiggjør nær- vær av antimikrobielle midler. Syntetiske fortykningsmidler omfatter forskjellige akrylpolymerer og maleinsyre-anhydridkopolymerer. Noen av disse har vist seg å være pH-avhengige, andre er hydrolytisk ustabile, og andre er øm-fintlige for forskjellige bestanddeler som vanligvis finnes i vandige belegg.

En type syntetisk fortykningsmiddel er et polyuretan. I US-patentskrift 4.079.028 beskrives polyuretanfor-tykningsmidler som har minst tre hydrofobe grupper, såsom hydrofobe isocyanatgrupper, som er forbundet med hverandre via hydrofile polyetergrupper. Disse polyuretaner har hydrofobe endegrupper.

Vandige beleggingsmaterialer som fortykkes med poly-uretanfortykningsmidler har god flyt og utflyting. Med utflyt ing menes den grad et belegg flyter utover etter på-føring og fjerner eventuelle overflateuregelmessighet, såsom f.eks. penselmerker, appelsinskall, topper eller krat-ere som er blitt dannet under den mekaniske påføring av et belegg. Således har belegg fortykket med polyuretanfortyk-ningsmidler et ønskelig, glatt utseende etter tørring.

Til tross for disse fordeler er det nødvendig med bedring av vandige belegg som er fortykket med polyuretan-fortykningsmidler når det gjelder deres sigemotstand. Siging er den nedadrettede bevegelse av et belegg på en vertikal flate mellom påføringstidspunktet og tidspunktet når belegget setter seg, og resulterer i et ujevnt belegg som har en tykk, nedre kant. Den resulterende siging er vanligvis begrenset til et lokalt område av en vertikal flate og kan ha det karakteristiske utseende til en drap-ert gardin. Siging er estetisk uønsket. I tillegg vil belegg som motstår tendensen til å sige ikke så lett dryppe av en malingpensel eller en malingrulle og vil ikke lett dryppe fra en horisontal flate, såsom et tak.

Der er behov for et polyuretanfortykningsmiddel som har god fortykningseffektivitet og ønskelig sigemotstand.

Polyuretanet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det inneholder 2 endegrupper, hvor den ene endegruppe omfatter et endeisocyanat og en polyeter og den annen endegruppe omfatter et endeisocyanat og en ikke-funksjonell gruppe.

Polyuretanet er videre kjennetegnet ved at polyeteren er en alkyl- eller arylpolyeteralkohol, polyetylenglykolmetyleter eller polypropylenglykolmetyleter og/eller at den ikke-funksjonelle gruppe er avledet fra 1-oktadekanol.

J?olyuretanbJ.andinger omfattende et polyuretan ifølge oppfinnelsen er særlig fordelaktig for anvendelse i lateksbeleggingsmaterialer, særlig malinger. Selv om den er anvendelig når det gjelder å øke et vandig materiales viskositet er sigemotstand den viktigste fordel den bi-bringer. Vandige materialer som fortykkes med polyuretanblandingen ifølge oppfinnelsen er strukturert og ligner et faststoff, karakteristisk for en gel. Gelstrukturen som frembringes ved hjelp av polyuretanfortykningsmidlet er ønskelig på grunn av at vandige materialer med gelstruktur motstår tendensen til å sige. I tillegg drypper ikke vandige materialer med gelstruktur lett av en malingpensel eller malingrulle. En annen fordel med polyuretanblandingen ifølge oppfinnelsen er at den motstår mikrobeangrep og er lett å innarbeide i vandige materialer. I tillegg er polyuretanblandingen ifølge oppfinnelsen fordelaktig på grunn av den kan anvendes som et kofortykningsmiddel sammen med andre fortykningsmidler hvorved det oppnås et vandig materiale som ikke siger og som har en ønskelig balanse mellom andre egenskaper, såsom flyt og utflyting.

Hvert av polyuretanene i blandingen kan foreligge i en mengde på fra 5 til 90 mol%. Mer foretrukket foreligger det første polyuretan i blandingen i en mengde på fra 8,3 til 75 mol%, det andre polyuretan foreligger i blandingen 1 en mengde på fra 8,3 til 75 mol%, og det tredje polyuretan foreligger i blandingen i en mengde på fra 16,7 til 83,4 mol%. Enda mer foretrukket er det at det første polyuretan foreligger i blandingen i en mengde på fra 8,3 til 2 5 mol%, det andre polyuretan foreligger i blandingen i en mengde på fra 25 til 75 mol% og det tredje polyuretan foreligger i blandingen i en mengde på fra 16,7 til 50 mol%. Aller mest foretrukket er det at det første polyuretan foreligger i blandingen i en mengde på fra 12,5 til 2 5 mol%, det andre polyuretan foreligger i blandingen i en mengde på fra 25 til 62,5 mol% og det tredje polyuretan foreligger i blandingen i en mengde på fra 25 til 50 mol%.

Generelt er polyuretanene i blandingen kjennetegnet ved deres endegrupper. En mulig endegruppe er reaksjonsproduktet mellom et endeisocyanat og en polyeteralkohol, heretter benevnte "polyeterendegruppe". En annen mulig endegruppe er reaksjonsprodukt mellom et endeisocyanat og en reaktant, slik at denne endegruppe ikke kan polymeri-sere videre eller delta i noen andre reaksjoner etter at denne reaksjonen er inntrådt, heretter benevnte "ikke-funksjonell endegruppe". Endegruppene på polyuretanen kan foreligge i vilkårlig rekkefølge og utelukker ikke mulig-heten at polyuretanen inneholder ytterligere endegrupper, såsom ved at den er forgrenet eller stjerneformet. For enhver endegruppe som er reaksjonsproduktet av en polyeteralkohol og et endeisocyanat må polyeteralkoholen ha bare en endehydroksylgruppe som kan reagere med ende iso-cyanatet, slik at polyeterendegruppen ikke kan polymeri-sere videre eller reagere etter at denne reaksjon har inntrådt .

Polyeteralkoholen omfatter alkyl- og arylpolyeter-alkoholer. Disse alkoholer kan være uforgrenete eller for-grenete (C1-C22)alkanol/etylenoksid- og alkylfenol/etylen-oksidaddukter, f.eks. metanol-, etanol-, propanol-, laurylalkohol-, tert-oktylfenol- eller nonylfenoletylen-oksidaddukter inneholdende fra 1 til 250 etylenoksidgrupper. I tillegg kan polyeteralkoholen også omfatte alkanol/propylenoksid- og alkylfenol/propylenoksidaddukter inneholdende fra 1 til 250 propylenoksidgrupper. Mer foretrukne polyeteralkoholer i oppfinnelsen er polyetylenglykolmetyleter og polypropylenglykolmetyleter. De mest foretrukne polyeteralkoholer er polyetylenglykolmetyletere med fra 15 til 50 etylenoksidgrupper.

Den ikke-funksjonelle endegruppe er avledet fra en reaktant såsom en alkohol, et amin, en syre, en merkaptan eller lignende. Det foretrekkes at reaktanten er monofunksjonell ved at den bare har én gruppe som inneholder et hydrogenatom som kan reagere med endeisocyanatgruppen, såsom en monofunksjonell alkohol, et monofunksjonelt amin, en monofunksjonell syre eller en monofunksjonell merkaptan .

Den monofunksjonelle alkohol kan omfatte (C1-C40)-alkylalkoholene, såsom metanol, etanol, oktanol, dodekanol, oktadekanol, tetradekanol, heksadekanol, og cyklo-heksanol, og fenolene, såsom fenol, kresol, oktylfenol, nonyl- og dodecylfenol. Mer foretrukne alkoholer omfatter (<c>14"<c>2o)alkylalkoholene, og en mest foretrukket alkohol er 1-oktadekanol.

Det monofunksjonelle amin kan omfatte både primære og sekundære, alifatiske, cykloalifatiske eller aromatiske aminer, såsom de uforgrenede eller forgrenede alkylaminer, eller blandinger derav, inneholdende fra 1 til 20 karbon-atomer i alkylgruppen. Egnede aminer omfatter f.eks. n-og tert-oktylamin, n-dodecylaminer, (C12-<C>i4)- eller (<c>18"<c>20)-n-alkyl- og tert-alkylaminblandinger, samt sekundære aminer, såsom N,N-dibenzylamin, N,N-dicyklo-heksylamin og N,N-dibenzylamin.

Den monofunksjonelle syre kan f.eks. omfatte: (C8-C22)alkylkarboksylsyrer, såsom oktansyre, dekansyre, tetradekansyre, heksadekansyre, oktadekansyre (stearin-syre), eikosonsyre, dokosonsyre; naturlig forekommende blandinger av syrer, såsom kokossyrer, talgsyrer, raps-syrer og de hydrogenerte former av disse syrer; aromatiske syrer, såsom benzosyre og naftensyrer; alkylsubstituerte aromatiske syrer, såsom oktylbenzosyre og dodecylbenzo-syre; alicykliske syrer, såsom cyklopentankarboksylsyre, cykloheksankarboksylsyre, cyklooktankarboksylsyre; samt alkoksypropylsyrer avledet fra Michael-addisjonen av alkoholer av akrylsyre, såsom 3-oktyloksypropansyre, 3-dode-cyloksypropansyre og 3-oktadecyloksypropansyre.

Den monofunksjonelle merkaptan kan omfatte (C1-<C>30) merkaptaner, såsom oktylmerkaptan, decylmerkaptan, dode-cylmerkaptan, tetradecylmerkaptan, heksadecylmerkaptan, oktadecylmerkaptan og lignende.

Fremgangsmåten til fremstilling av komponentene i polyuretanblandingen ifølge oppfinnelsen er velkjent og belyst i US-patentskrift 4.079.028. Polyuretanene i blandingen kan fremstilles individuelt og deretter blandes. Det foretrekkes å fremstille polyuretanblandingen i ett trinn, hvorved alle tre polyuretaner fremstilles samtidig i samme reaktor. Polyuretanblandingene er reak-sjonsproduktene av et organisk diisocyanat; polyol, f.eks. polyetylenglykol og polyeteralkohol; samt minst én reaktant, såsom en alkohol, et amin, en syre eller en merkaptan. Molforholdet mellom polyol og diisocyanat er fra 1:1,01 til 1;5, fortrinnsvis fra 1:1,01 til 1:3. Molene av polyeteralkohol og reaktant må være minst to ganger større enn differansen mellom molene av diisocyanat og polyol. Molforholdet mellom polyeteralkohol og reaktanten er fra 10:1 til. 1:10, mer foretrukket 1:1 til 1:5. Prosentinn-holdetTav hver type polyuretan i blandingen kan varieres ved forandring av molforholdet mellom polyeteralkoholen og reaktanten. En hensiktsmessig reaksjonstemperatur er fra 40°C til 150°C, fortrinnsvis fra 60°C til 130°C.

Det foretrekkes at polyeteralkoholens vektmidlere molekylvekt, Mv, er over 500. Det foretrekkes også at reaktantens vektmidlere molekylvekt, Mv, såsom den monofunksjonelle alkohol, det monofunksjonelle amin, den monofunksjonelle merkaptan og den monofunksjonelle syre o.l., er mindre enn 500.

Blandingen av polyuretanene kan innarbeides i vandige materialer i mengder på fra 0,005 til 20 vekt%, fortrinnsvis fra 0,01 til 10 vekt% og mest foretrukket fra 0,05 til 3,0 vekt% av det vandige materiale. Polyuretanblandingen kan blandes inn i det vandige materiale ved hjelp av vanlig blandeutstyr, såsom høyhastighetsdispergerings-apparater, kulemøller, sandmøller, rørarmblandere og annet slikt blandeutstyr. Polyuretanblandingen kan være i form av et tørt pulver, en forblandet, vandig løsning eller en oppslemming eller løsning i et vannblandbart løsnings-middel. I denne forbindelse kan det velges et slikt løsningsmiddel til fremstilling av polyuretanblandingen at den kan blandes direkte inn i det vandige materiale. Selv-følgelig kan materialet vanligvis inneholde andre kjente bestanddeler, såsom pigmenter, overflateaktive stoffer, skumdempere, konserveringsmidler o.l., i kjente kombina-sjoner og mengder, avhengig av den spesielle sluttanvendelse.

Typiske vandige materialer som kan inneholde polyuretanblandingen ifølge oppfinnelsen er malinger, belegg, syntetisk plaster, kosmetika, produkter for personlig pleie, f.eks. sjampoer, hårkondisjoneringsmidler, håndlotioner, håndkremer, astringerende midler, hårfjerningsmidler og antitranspirasjonsmidler, klebemidler, fugemasser, trykkfarger, borevæsker, pakkervæsker, topiske farmasøytika, rengjøringsmidler, myknere for stoffer, pesticider og jordbrukspreparater, samt andre vandige materialer som nødvendiggjør fortykning. Vanligvis inneholder disse lateksbeleggingsmaterialer dessuten pigmenter og fyllstoffer, såsom titandioksid, bariumsulfat, kalsiumkarbonat, raffinert leire, glimmer, talkum, silika o.l.

Vandige materialer som er fortykket med polyuretanblandingen ifølge oppfinnelsen motstår tilbøyelighet til siging. En malings sigemotstand måles på følgende måte.

Måling av sigemotstand.

Sigemotstanden måles ved anvendelse av en antisige-stang (levert av Leneta Company). Stangen er utformet med hakk med dybde som varierer fra 102 til 610 mm. Klaringene på stangen i mm er angitt ved et tall ved siden av hvert hakk på stangen. Et forseglet kort markeres med en vann-løselig pennlinje som trekkes vinkelrett på retningen for den tiltenkte bane for antisigestangen. Antisigestangen plasseres i den øvre ende av det forseglede kort. Hver maling blandes grundig for hånd. Hver maling påføres gjen-nom en sprøyte uten nåltupp. Nåltuppen festes deretter til enden av sprøyten. Kortet henges deretter vertikalt slik at malingstrimler med varierende tykkelser er vertikale og den vannløselige markeringslinje er horisontal. Etter hvert som våt maling tørrer blandes den vannløselige markeringsfarge med malingen og beveger seg nedover kortet når malingen siger. Når malingen tørrer bestemmes sigemotstanden som den største hakk-klaring på stangen ved siging av fargemerket minus 0,5 mm. En sigegradering på 102 mm angir meget dårlig sigemotstand og en radering på 610 mm eller mer angir utmerket sigemotstand.

Vandige materialer fortykket med polyuretanblandingen ifølge oppfinnelsen er strukturert og har gelstyrke. En malings gelstyrke måles på følgende måte.

Måling av gelstyrke.

Gelstyrken måles med et instrument som kalles et ICI gelstyrkeprøveapparat eller ICI rototynner. Malingen opp-bevares uforstyrret i boksen i 3 dager. ICI gelstyrke-prøveapparatet er et viskosimeter med rørearm. Rørearmen nedsenkes i malingen, og malingen omrøres med en konstant hastighet. Kraften (g/cm) som er nødvendig for å dreie malingen mot rørearmen måles. Kraften stiger til et høyt nivå når den tiksotropiske struktur brytes ned. Med tikso-tropisk menes en flyte-egenskap hvor viskositeten avtar ved omrøring eller rysting.

Eksempel 1.

Fremstillin<g>av polvurptanhl anding.

I en 1 1 kolbe ble det anbrakt 195 g polyetylenglykol med omtrentlig molekylvekt på 8.000, 325 g toluen samt 0,2 g dibutyltinndilaurat. Blandingen ble tørket atseotropisk ved koking av den med tilbakeløp og oppsamling av eventuelt vann i en Dean-Stark utskiller og avkjølt til 80°C, og 8,2 g metylen-bis(4-cykloheksylisocyanat) ble tilsatt. Etter 2,5 timer ble en blanding av 4,7 g 1-oktadekanol og 11,5 g polyetylenglykolmetyleter med omtrentlig molekylvekt på ca. 2.000 tilsatt. Blandingen ble holdt på 80°C i 4 timer og deretter avkjølt. Det faste produkt ble isolert ved fordampning av toluenen.

Eksempel 2.

Fremgangsmåten i eksempel 1 ble gjentatt med unntak-else av at det etter 2,5 timer ble tilsatt en blanding av 3,1 g 1-oktadekanol og 23,0 g polyetylenglykolmetyleteren.

Eksempel 3.

I en 1 1 kolbe ble det anbrakt 24 0 g polyetylenglykol med omtrentlig molekylvekt på 8.000, 400 g toluen og 0,2 g dibutyltinndilaurat. Blandingen ble tørket atseotropisk ved koking av den med tilbakeløp og oppsamling av eventuelt vann i Dean-Stark-utskiller og avkjølt til 80°C, og 10,1 g metylen-bis(4-cykloheksylisocyanat) ble tilsatt. Etter 3 timer ble en blanding av 3,8 g 1-oktadekanol og 33,0 g av en 50 vekt%ig løsning av en polypropylenglykolmetyleter med omtrentlig molekylvekt på 1.180 i toluen tilsatt. Blandingen ble deretter holdt på 80°C i 3 timer. Blandingen ble deretter oppvarmet ved 100°C i 9 timer og deretter avkjølt. Det faste produkt ble isolert ved fordampning av toluenen.

Eksempel 4.

Fremgangsmåten i eksempel 1 ble gjentatt med unn-takelse av at det etter 3 timer (istedenfor 2,5 timer) ble tilsatt en blanding av 2,7 g 1-dekanol og 11,4 g av polyetylenglykolmetyleteren. Blandingen ble holdt på 80°C i 3 timer og deretter avkjølt. Det faste produkt ble isolert

ved fordampning av toluenen.

Fks<p>mpel5.

Fremgangsmåten i eksempel 4 ble gjentatt med unn-takelse av at det etter 3 timer ble tilsatt en blanding av 3,2 g 1-dodekanol og 11,4 g av polyetylenglykolmetyleteren.

Eksempel 6.

Fremgangsmåten i eksempel 4 ble gjentatt med unn-takelse av at det etter 3 timer ble tilsatt en blanding av 3,7 g 1-tetradekanol og 11,4 g av polyetylenglykolmetyleteren.

Eksempel 7.

Fremgangsmåten i eksempel 4 ble gjentatt med unn-takelse av at det etter 3 timer ble tilsatt en blanding av 4,2 g 1-heksadekanol og 11,4 g av polyetylenglykolmetyleteren.

Eksempel 8.

I en 1 1 kolbe ble det anbrakt 192 g polyetylenglykol med en molekylvekt på 8.000, 325 g toluen og 0,2 g dibutyltinndilaurat. Blandingen ble tørket atseotropisk ved koking av blandingen med tilbakeløp og oppsamling av vann i en Dean-Stark-utskiller og avkjølt til 80°C, og 8,2 g metylen-bis(4-cykloheksylisocyanat) ble tilsatt. Etter 2,5 timer ble en blanding av 1,0 g 1-oktadekanol og 37,4 g polyetylenglykolmetyleter med omtrentlig molekylvekt på 2.000 tilsatt. Blandingen ble holdt på 80°C i 4 timer og deretter avkjølt. Det faste produkt ble isolert ved fordampning av toluenen.

Eksempel 9.

Fremgangsmåten i eksempel 8 ble gjentatt med unn-takelse av at det etter 2,5 timer ble tilsatt en blanding av 1,5 g 1-oktadekanol og 3 3,6 g av polyetylenglykolmetyleter .

Eksempel 10.

Fremgangsmåten i eksempel 8 ble gjentatt med unn-takelse av at det etter 2,5 timer ble tilsatt en blanding av 4,5 g 1-oktadekanol og 11,2 g av polyetylenglykolmetyleter .

Eksempel 1 1.

Fremgangsmåten i eksempel 8 ble gjentatt med unn-takelse av at det etter 2,5 timer ble tilsatt en blanding av 5,1 g 1-oktadekanol og 7,6 g av polyetylenglykolmetyleter .

Eksemp el 12.

I en 1 1 kolbe ble det anbrakt 197,5 g polyetylenglykol med omtrentlig molekylvekt på 8.000, 331 g toluen og 0,2 g dibutyltinndilaurat. Blandingen ble tørket atseotropisk ved koking av den med tilbakeløp og oppsamling av eventuelt vann i en Dean-Stark-utskiller og avkjølt til 80°C, og 7,4 g metylen-bis(4-cykloheksylisocyanat) ble tilsatt. Etter 2,5 timer ble en blanding av 3,4 g Unilin<®>425 (triakontanol) og 15,4 g polyetylenglykolmetyleter med omtrentlig molekylvekt på 2.000 tilsatt. Blandingen ble holdt på 80°C i 4 timer og deretter avkjølt. Det faste produkt ble isolert ved fordampning av toluenen.

Eksempel 13.

Maling fortykket med polyuretanblandingen.

Dette eksempel viser anvendelsen av polyuretanblandingen i eksempel 1 til fortykning av en maling. Et kommersielt polyuretanfortykningsmiddel som ikke er en blanding ble også evaluert for sammenligningens skyld (sammenligning A). Formuleringen til lateksmalingen som ble anvendt i dette eksempel var:

Hver maling ble fortykket under anvendelse av en tilstrekkelig mengde fortykningsmiddel (på tørrvektbasis) til å gi en viskositet ved lav skjærhastighet (målt med et Krebs-modifisert Stormer-viskosimeter) på ca. 95 Krebs-enheter (KU) etter 2 dagers likevektsinnstilling ved romtemperatur. Sigemotstanden og ICI gelstyrken til malingene ble målt, og resultatene er vist i tabell 1.

Resultatene i tabell 1 vier at eksempel 1 frembrakte større sigemotstand enn sammenligning A. I tillegg ga eksempel 1 vesentlig gelstyrke, mens sammenligning A ikke frembrakte noen gelstyrke.

Eksempel 14.

Polyuretan som kofortykni nasmiddel.

Polyuretanblandingen i eksempel 1 ble blandet med et kommersielt polyuretanfortykningsmiddel i tørrvektsforhold på 1:1, 1:3 og 1:6 (eksempel l/kommersiell polyuretan). Disse fortykningsmidler ble anvendt til fortykning av en blank maling.

Hver maling ble fortykket under anvendelse av en tilstrekkelig mengde fortykningsmiddel (på tørrvektbasis) til å gi en likevektsviskositet ved lav skjærnastighet (målt med et Krebs-modifisert Stormer-viskosimeter) på ca. 97 Krebs-enheter (KU) etter 2 dagers likevektsinnstilling.

Malingene ble evaluert angående sigemotstand og ICI gelstyrke slik som beskrevet ovenfor. Utflytning ble bestemt ved ASTM standard prøvemetode for utflytning av malinger ved oppstrøksmetoden (ASTM D 4062-88) . Utflyt - ningsgraderingsskala er 1-10, hvor 10 angir best utflytning og 1 angir dårligst utflytning.

Glans ble målte på tørre malingsfilmer påført med en 76,2 mm Byrd-påfører. Malingsfilmen ble tørret i 7 dager ved °C og 50% relativ fuktighet. Glans ble målt med en Glossgard II glansmåler. Verdiene er angitt for innfalls-vinkler på henholdsvis 20° og 60° fra normalen. Dataene er angitt i tabell 2.

Tabell 2 viser at polyuretanblandingen i eksempel 1 kan blandes med et annet, kommersielt polyuretanfortykningsmiddel for å oppnå en ønskelig balanse mellom utflyting, sigemotstand og glans.

Eksempel 15.

Effekt av molart forhold mellom monofunksjonell alkohol og polyeteralkohol. 5 polyuretanblandinger ble fremstilt med forskjellige molare forhold mellom 1-oktadekanol (reaktantgruppe) og polyetylenglykolmetyleter (polyeteralkohol). Disse fortykningsmidler ble anvendt i malingsformuleringen fra eksempel 13. Hver maling ble fortykket ved anvendelse av en tilstrekkelig mengde fortykningsmiddel (på tørrvektsbasis) til å gi en stor KU-viskositet etter likevektsinnstilling på ca. 94 KU etter 2 dagers innstilling av likevekten. Sigemotstand for disse malinger ble målt slik som beskrevet ovenfor.

Tabellen viser at både balansen mellom fortykningsmidlets effektivitet og sigemotstanden forandret seg med forholdet mellom 1-oktadekanolen og polyetylenglykolmetyleteren. Fortykningsmidlets effektivitet defineres som mengden fortykningsmiddel for å oppnå samme viskositet (KU). Jo større mengden fortykningsmiddel som behøves for å nå en spesifisert viskositet desto lavere var fortykningsmidlets effektivitet.

Eksempel 16 .

Effekt av monofunksjonell alkohols ( reaktants) kjedelengde.

En serie polyuretanblandinger ble fremstilt med forskjellige kjedelengder av monofunksjonelle alkylalkoholer ved et molart forhold på 3:1 mellom alkohol og polyetylenglykolmetyleter. Disse prøver ble anvendt i malingsformuleringen fra eksempel 13. Hver maling ble fortykket ved anvendelse av en tilstrekkelig mengde fortykningsmiddel (på tørrvektsbasis) til å gi en KU-viskositet etter likevektsinnstilling på ca. 94 KU etter 2 dagers innstilling av likevekten. Malingen ble evaluert angående sigemotstand slik som beskrevet ovenfor. Resultatene er vist i tabell 4 .

Tabell 4 viser at økning av den monofunksjonelle alkylalkohols kjedelengde økte sigemotstanden. Polyuretanblandingen som var fremstilt med C18-alkoholen (1-oktadekanol) hadde størst sigemotstand.

Eksempel 17.

Polyeteralkoholer.

Polyuretanblandingen ble fremstilt ved et molart forhold på 1:1 mellom 1-oktadekanol for hver av de forskjellige polyeteralkoholer. Polyeteralkoholene var en polyetylenglykolmetyleter med omtrentlig molekylvekt på 2.000 og en polypropylenglykolmetyleter med omtrentlig molekylvekt på 1.000. Disse prøver ble anvendt til å for-tykke malingen med formuleringen som angitt i eksempel 13. Hver maling ble fortykket ved anvendelse av en tilstrekkelig mengde fortykningsmiddel (på tørrvektsbasis) til å gi en KU-viskositet etter likevektsinnstilling på ca. 95 KU etter 2 dagers innstilling av likevekten. Sigemotstand og ICI gelstyrke ble målt slik som beskrevet ovenfor. Resultatene er vist i tabell 5.

Tabell viser at både polyetylenglykolmetyleter og polypropylenglykolmetyleter er anvendelige som polyeteralkohol .

Eksemp el 18.

Anvendelse a v polyuretan i kosmetika og produkter for personlig pleie.

a) Hårkondens ioneringsmiddel.

Et kvaternært ammoniumsalt, såsom "Carsoquat" 868P

(dicetyldimetylammoniumklorid, levert av Lonza) er den aktive bestanddel i hårkondensjoneringsmidler. Hårkondensjoneringsmidler fortykkes for å gi en ønskelig viskositet under påføring. Fortykningsmidlet må være forenlig med det kvaternære ammoniumsalt.

En løsning med 2 vekt% tørrstoffinnhold av "Carsoquat" 868P (68% tørrstoffinnhold) og 1 vekt% tørrstoff-innhold av polyuretanblandingen i eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 5,88 g "Carsoquat" 868 og 10 g av polyuretanet i eksempel 1 (20 vekt% tørrstoffinnhold) til 184,12 g vann. Løsningen ble omrørt ved romtemperatur. En løsning med 1 vekt% tørrstoffinnhold av polyuretanblandingen i eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 10 g av polyuretanet til 190 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. Viskositetene til disse løsninger ble målt med et Brookfield LVT viskosimeter ved 12 omdr./min. Tabell 6 viser viskositetene til disse løsninger.

Tabell 6 viser at eksempel 1 var anvendelig til fortykning av en 2 vekt%-ig løsning av "Carsoquat" 868P. Eksempel 1 var forenlig med "Carsoquat" 868P i løsning og skilte seg ikke ved oppbevaring. b) Flass- hindrende sjam<p>oer, astrinaentmidler oa solfiltre inneholdende sinkforbindelser.

Flass-hindrende sjampoer kan inneholder sinkpyrition som den aktive bestanddel. Astringentmidler kan inneholder sinkfenol som den aktive bestanddel. Solfiltre kan inneholder sinkoksid som den aktive bestanddel. Sjampoer, astringentmidler og solfiltre som inneholder sinkforbindelser fortykkes for at sinken ikke skal skilles ut og bunnfelle fra løsningen, og for å frembringe ønsket viskositet for sluttanvendelse.

En løsning av 0,5 % sink og 2 vekt% tørrstoff av polyuretanblandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 2,08 g sinkklorid og 20 g av blandingen fra eksempel 1 (20 vekt% tørrstoffinnhold) til 177,92 g vann. Løsningen ble omrørt ved romtemperatur. En løsning med 0,5 vekt% sink og 2 vekt% tørrstoff av sammenligning A (25 vekt% tørrstoffinnhold) ble fremstilt ved tilsetning av 2,08 g sinkklorid og 16 g sammenligning A til 181,92 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. Sammenligning A er ikke en polyuretanblanding. Disse løs-ningers viskositeter ble målt umiddelbart og etter 2 uker ved romtemperatur ved hjelp av et Brookfield LVT viskosimeter. Tabell 7 viser viskositetene til disse løsninger.

Tabell 7 viser at polyuretanblandingen fra eksempel 1 var vesentlig bedre enn sammenligning A til fortykning av en 0,5 %-ig sinkløsning i vann.

c) Hårfiernin<g>smidler inneholdende kalsiumsalter.

I nesten alle hårfjerningsmidler anvendes kalsiumsaltet av tioglykolsyre som den aktive bestanddel. Hår-fjerningsmidlene fortykkes for at kalsiumsaltet ikke skal bunnfelle og for å oppnå den ønskede viskositet for sluttanvendelse.

En løsning av 0,5 % kalsium og 2 vekt% tørrstoff av polyuretanblandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 2,76 g kalsiumklorid og 20 g av blandingen fra eksempel 1 (20 vekt% tørrstoffinnhold) til 177,24 g vann. Løsningen ble omrørt ved romtemperatur. En løsning av 0,5 vekt% kalsium og 2 vekt% tørrstoff av sammenligning A (25 vekt% tørrstoffinnhold) ble fremstilt ved tilsetning av 2,76 g kalsiumklorid og 16 g sammenligning A til 181,24 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. Sammenligning A er ikke en polyuretanblanding. Disse løs-ningers viskositeter ble målt umiddelbart ved romtemperatur ved hjelp av et Brookfield LVT viskosimeter. Tabell 8 viser viskositetene til disse løsninger.

Tabell 8 viser at polyuretanblandingen fra eksempel 1 var vesentlig bedre enn sammenligning A til fortykning av en 0,5 %-ig kalsiumløsning i vann.

d) Sjampoer inneholdend e natriumsalter.

Salttoleransen er viktig for sjampoer som inneholder

overflateaktive stoffer, såsom betainer. Salttoleransen er også viktig for mange aktive bestanddeler i sjampoer, såsom proteinholdige produkter. Sjampoer fortykkes for å oppnå en ønsket viskositet for sluttanvendelse.

En løsning av 1,0 vekt% natriumklorid og 2 vekt% tørrstoff av polyuretanblandingen fra eksempel1ble fremstilt ved tilsetning av 1,0 g natriumklorid og 10 g av blandingen fra eksempel 1 (20 vekt% tørrstoffinnhold) til 89 g vann. Løsningen ble omrørt ved romtemperatur. En løsning av 1,0 vekt% natriumklorid og 2 vekt% tørrstoff av sammenligning A (25 vekt% tørrstoffinnhold) ble fremstilt ved tilsetning av 1,0 g natriumklorid og 8 g sammenligning A til 91 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. Sammenligning A er ikke en polyuretanblanding. En løsning av 1,0 vekt% natriumklorid og 2 vekt% tørrstoff av sammenligning B (20 vekt% tørrstoffinnhold) ble fremstilt ved tilsetning av 1,0 g natriumklorid og 10 g sammenligning B til 89 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. Sammenligning B er et kommersielt polyuretanfortykningsmiddel som ikke er en polyuretanblanding. Viskositeten til disse løsninger ble målt i begynnelsen og etter 4 uker ved 40°C ved hjelp av et Brookfield LVT viskosimeter. Tabell 9 viser viskositetene til disse løs-ninger .

Tabell 9 viser at polyuretanblandingen fra eksempel 1 var vesentlig bedre enn sammenligning A og sammenligning B til fortykning av en 1 %-ig natriumkloridløsning i vann. c) Ansiktsma ke- up og solfilter inneholdende pigmenter.

Ansiktsmake-up, såsom øyeskygge og ansiktspulver,

inneholder pigmentoppslemminger med høyt tørrstoffinnhold, såsom kaolinleire og kalsiumkarbonat. Solfiltre inneholder titandioksid og andre mikroniserte pigmenter. Ansiktsmake-up og solfiltre fortykkes for at de skal ha den ønskede konsistens når de påføres på huden.

En løsning av 30 vekt% kaolinleire og 1 vekt% tørr-stoff av polyuretanblandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 30 g kaolinleire og 5 g av blandingen fra eksempel 1 til 65 g vann under omrøring. En løsning av 30 vekt% kaolinleire og 1 vekt% tørrstoff av sammenligning A (25 vekt% tørrstoffinnhold) ble fremstilt ved tilsetning av 30 g kaolinleire og 4 g sammenligning A til 6 6 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. Sammenligning A er ikke en polyuretanblanding. En løsning av 30 vekt% kalsiumkarbonat og 1 vekt% tørrstoffinnhold av blandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 3 0 g kalsiumkarbonat og 5 g av blandingen fra eksempel 1 til 65 g vann og omrøring av løsningen til den var blandet. En løsning av 30 vekt% kalsiumkarbonat og 1 vekt% tørrstoff av blandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 30 g kalsiumkarbonat og 4 g sammenligning A til 66 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. Viskositeten til disse løsninger ble målt ved hjelp av et Brookfield LVT viskosimeter. Tabell 10 viser viskositetene til disse løsninger.

Tabell 10 viser at polyuretanblandingen fra eks. 1 var bedre enn sammenligning A til fortykning av en 3 0 %-ig kaolinleireløsning og 30 %-ig kalsiumkarbonatløsning. f) Håndkremer og håndlotioner inneholdende mi neralolje.

Håndkremer og lotioner inneholdende mineralolje må

fortykkes for å oppnå den ønskede konsistens ved påføring. Mineralolje og vann er ikke blandbare med hverandre og vil skille seg ved oppbevaring.

En løsning av 10 vekt% mineralolje og 2 vekt% av polyuretanblandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 10 g mineralolje og 10 g av blandingen fra eksempel 1 til 80 g vann og omrøring av løsningen inntil den var blandet. En løsning av 10 vekt% mineralolje og 2 vekt% sammenligning A ble fremstilt ved tilsetning av 10 g mineralolje og 8 g sammenligning A til 88 g vann og om-røring av løsningen inntil den var blandet. Sammenligning A er ikke en polyuretanblanding. Viskositetene til disse løsninger ble målt ved romtemperatur ved hjelp av et Brookfield LVT viskosimeter. Resultatene er vist i tabell 11.

Tabell 11 viser at polyuretanblandingen fra eksempel 1 var anvendelig til fortykning av en 10%-ig mineralolje-løsning og unngå skilling av mineraloljeløsningen.

Eksempel19.

Anvendelse av polyuretanblanding i re naiøringsmidler.

Adskillige rengjøringsmidler inneholder syrer som de aktive bestanddeler, såsom metallrengjøringsmidler, gløde-skallfjerningsmidler, toalettskålrengjøringsmidler, hus-holdningsrengjøringsmidler, skylletilsetningsmidler til automatiske oppvaskmaskiner, transporteringsrengjørings-midler, metallpoleringsmidler, meierirengjøringsmidler, flytende, slipende rengjøringsmidler o.l. Syrene må være forenlige med fortykningsmidlene. Disse rengjøringsmidler må fortykkes for å oppnå en ønsket viskositet for slutt - anvendelse.

En løsning med 5 vekt% fosforsyre og 2 vekt% tørr-stoff av polyuretanblandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 5,88 g 85%-ig fosforsyre og 10 g av blandingen fra eksempel 1 til 84,12 g vann. En løsning med 5 vekt% svovelsyre og 2 vekt% tørrstoff av polyuretanblandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 5,21 g 96%-ig svovelsyre og 10 g av blandingen fra eksempel 1 til 84,79 g vann. En løsning med 10 vekt% sitronsyre og 2 vekt% tørrstoff av polyuretanblandingen fra eksempel 1 ble fremstilt ved tilsetning av 10 g sitronsyre og 10 g av blandingen fra eksempel 1 til 80 g vann. Viskositetene til disse løsninger ble målt i begynnelsen og etter 2 uker ved romtemperatur ved hjelp av et Brookfield LVT viskosimeter. Resultatene er vist i tabell 12 .

Tabell 12 viser at polyuretanblandingen fra eksempel 1 var anvendelig til fortykning av syreløsninger.

Claims

1. Polyuretan, karakterisert ved at den inneholder 2 endegrupper, hvor den ene endegruppe omfatter et endeisocyanat og en polyeter og den annen endegruppe omfatter et endeisocyanat og en ikke-funksjonell gruppe.

2. Polyuretan i samsvar med krav 1, karakterisert ved at polyeteren er en alkyl- eller arylpolyeteralkohol, polyetylenglykolmetyleter eller polypropylenglykolmetyleter.

3. Polyuretan i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den ikke-funksjonelle gruppe er avledet fra 1-oktadekanol.