SK1662003A3 - Aqueous dispersions made of pyrazole blocked polyisocyanates and coatings produced therefrom - Google Patents

Aqueous dispersions made of pyrazole blocked polyisocyanates and coatings produced therefrom Download PDF

Info

Publication number
SK1662003A3
SK1662003A3 SK166-2003A SK1662003A SK1662003A3 SK 1662003 A3 SK1662003 A3 SK 1662003A3 SK 1662003 A SK1662003 A SK 1662003A SK 1662003 A3 SK1662003 A3 SK 1662003A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
groups
polyol
coating composition
composition according
aqueous coating
Prior art date
Application number
SK166-2003A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Melchiors
Christoph Irle
Joachim Petzoldt
Heino Muller
Original Assignee
Bayer Ag
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7661012&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK1662003(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of SK1662003A3 publication Critical patent/SK1662003A3/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • 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
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • 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
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4288Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain modified by higher fatty oils or their acids or by resin acids
    • 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates
    • 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6659Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/34
    • 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
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/703Isocyanates or isothiocyanates transformed in a latent form by physical means
    • C08G18/705Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium
    • C08G18/706Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium the liquid medium being water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Vynález sa týka vodných povliekacích prostriedkov, ktoré sú sú vhodné najmä na zhotovenie povlakov odolných voči chemikáliám, prierazom kamienkov a nepodliehajúcich starnutiu.
Doterajší stav techniky
Na povrchy odolné voči prierazom kamienkov sa v automobilovom priemysle používajú organické roztoky polyesterových živíc, ktoré sú vypaľované s melamínovými živicami, alebo blokovanými polyizokyanátmi ako kuratívami. Spôsob výroby vypaľovaných prostriedkov na úpravu povrchu tohto druhu , je popísaný v DE-A 3 918 510. Zlepšenie týchto systémov sa dosiahlo ďalej vyvinutými polyizokyanátmi zosieťovanými prostriedkami na úpravu povrchu (M.Bock, H.Casselmann, H.BIum „Progress in Development of Waterborne PUR-Primers for the Automotive Industry ,, , Proc. Waterborne, Higher Solids and Powder Coatings Symp. New Orleans 1994 ).
Moderné vodné pojivá v mnohých aplikáciách náhradia organické roztoky pojív. Napríklad , EP-A 0 427 028 popisuje vo vode dispergovateľné •kombinácie pojív, ktoré slúžia ako vypaľované prostriedky na úpravu povrchu a sú zložené z disperzií obsahujúcich karboxyláty , uretánom modifikované polyesterové živice a živice s obsahom amínov a/alebo blokovaný polyizokyanát, ktoré sú/je pridávané do uvedených disperzií, prípadne s prídavkom emulzifikátora, ak je to vhodné. Blokovacie prostriedky vhodné pre polyizokyanáty sú alkoholy, fenoly, laktámy a oxímy.
Pri určitých aplikáciách takýchto povliekacích materiálov, ako sú napríklad v automobilovom priemysle, sa náročné požiadavky predpísané pre povliekacie kompozície pripravené na použitie a požiadavky na povlak nimi vytvorený nedajú splniť. Napríklad problém butanón-oximom blokovaných
PP 0166-2003
32073/H r r polyizokyanátov je prevažne v žltnutí počas procesu vypaľovania. Ďalej je tu požiadavka na vypaľovacie pojivá s veľkou účinnosťou.
EP-A 0 159 117 popisujú polyizokyanáty, ktoré sú blokované derivátmi pyrazolu a ktoré v porovnaní s oxímami majú väčšou aktivitu a tak sú schopné zosietenia pri nižšej teplote.
WO 97/12924 popisuje špeciálne vodou dispergovateľné polyizokyanáty, ktoré obsahujú polyéterové, alebo karboxylátové skupiny a sú blokované derivátmi pyrazolu. Nevýhodou tam popísaných zosieťujúcich prostriedkov je, že takéto výrobky nie sú stabilné pri skladovaní vo vodnom prostredí.
Podstata vynálezu
Podstatou predkladaného vynálezu sú vodné povliekacie prostriedky obsahujúce nežltnúce, pri skladovaní stabilné živice na báze blokovaných polyizokyanátových zosieťovacích prostriedkov. Uvedené prostriedky sa pripravia inventívnou kombináciou blokovaných polyizokyanátov a polyolov obsahujúcich uretánové skupiny.
Povliekacie prostriedky podľa vynálezu obsahujú fyzikálnu zmes, prítomnú v disperzii vo vode a ak je to vhodné organické rozpúšťadlá z
A najmenej jedného polyolu , ktorý obsahuje uretánové skupiny a hydroxylové skupiny a chemicky viazané hydrofilné skupiny, a B najmenej jeden polyizokyanát blokovaný pyrazolovými derivátmi všeobecného vzorca I (R1)n v ktorom
PP 0166-2003
32073/H r r
R1 znamená jeden, alebo viac (cyklo)alifatických uhlovodíkových radikálov s 1 až 12 atómami uhlíka, výhodne s 1 až 4 atómami uhlíka, ktoré obsahujú nechemicky viazané hydrofilné skupiny, a v ktorých n môže byť celé číslo od 0 do 3, pričom pomer komponentov A a B je taký, že molárny pomer blokovaných NCO skupín v zosieťovacích prostriedkoch B k NCO-reaktívnym skupinám v polyole A, alebo v zmesi pojiv obsahujúcich polyol A je od 0,2 : 1 do 5 : 1.
Prekvapivo sa zistilo, že polyizokyanáty blokované derivátmi pyrazolu môžu byť stabilne dispergované vo vode prostriedkami obsahujúcimi polyoly s uretánovými skupinami. Polyoly podľa vynálezu obsahujúce uretánové skupiny, plnia funkciu „emulzifikátora“ pre polyizokyanáty blokované pyrazoloými derivátmi. Rovnako polyoly, obsahujúce uretánové skupiny sú reakčným partnerom pre blokované polyizokyanáty. Nasledujúce odstránenie blokovacích prostriedkov pri zvýšenej teplote, zosieťuje OH-skupiny s funkčnými skupinami polyizokyanátových zosieťovacích prostriedkov, ktoré boli uvoľnené.
Polyoly A podľa vynálezu , obsahujúce uretánové skupiny sa pripravujú z A1 5 až 80%, výhodne 10 až 60% polyizokyanátov,
A2 10 až 80%, výhodne 36 až 70%, polyolov a/alebo polyamínov s priemernou molekulovou hmotnosťou Mn najmenej 400,
A3 2 až 15%, výhodne 3 až 10%, zlúčenín, ktoré obsahujú najmenej dve izokyanátové reaktívne skupiny a nejmenej jednu skupinu, ktorá je schopná vytvoriť anióny,
A4 0 až 20%, výhodne 1 až 10%, polyolov s nízkou molekulovou hmotnosťou,
A5 0 až 20% zlúčenín ktoré sú monofunkčné alebo obsahujú aktívny vodík s odlišnou reaktivitou, tvoriace bloky a sú umiestnené v každom prípade na konci reťazca polyméru obsahujúceho uretánové skupiny, a/alebo
A6 0 až 20% zlúčenín ktoré sú odlišné od A2, A3, A4 a A5 a obsahujú najmenej dve NCO-reaktívne skupiny.
Polyoly podľa vynálezu obsahujúce uretánové skupiny môžu byť pripravené napríklad tak, že sa pripraví najprv izokyanátový funkčný
PP 0166-2003
32073/H f * β r r p f r r.
c r c.
prepolymér a v druhom reakčnom kroku reakciou zlúčeniony A5 a/alebo A6, sa získa zlúčenina s OH-skupinou. Vhodné sú napríklad polyuretánové živice popísané v EP-A 0 355 682. Alternatívne sa táto príprava môže uskutočniť napríklad takým spôsobom, že polyuretánové živica obsahujúca skupiny OH sa vytvorí priamo reakciou komponentov A1 až A6, ako je popísané v EP-A 0 427 028.
Polyuretánové živice použité podľa vynálezu majú vo všeobecnosti priemernú molekulovú hmotnosť Mn (vypočítanú zo stechiometrie východiskovej suroviny) od 1600 do 50 000, výhodne od 1600 do 10 000, číslo kyslosti od 10 do 80, výhodne od 15 do 40 a hydroxylové číslo od 16,5 do 200, výhodne od 30 do 130. Sú dispergovateľné vo vode, prinajmenšom v alkalickom médiu a v skutočnosti sú často rozpustné vo vode pri nízkej molekulovej hmotnosti.
Polyizokyanáty, výhodne diizokyanáty (A1), sú zlúčeniny známe v oblasti polyuretánov a povlakov, ako alifatické, cykloalifatické, alebo aromatické diizokyanáty. Výhodne majú vzorec Q(NCO)2 v ktorom Q znamená uhlovodíkový radikál so 4 až 40 atómami uhlíka, najmä od 4 do 20 atómov uhlíka a výhodne znamená alifatický uhlovodíkový radikál so 4 až 12 atómami uhlíka a cyklolifatický uhlovodíkový radikál so 6 až 15 atómami uhlíka, aromatický uhlovodíkový radikál so 6 až 15 atómami uhlíka, alebo aralifatický uhlovodíkový radikál so 7 až 15 atómami uhlíka. Príklady diizokyanátov tohto druhu pre výhodné použitie sú tetrametylén diizokyanát, hexametylén diiizokyanát, dodekametylén diizokyanát, 1,4-diizokyanátocyklohexán, 3izokyanatometyl-3,5,5-trimetyl-cyklohexyl izokyanát ( izoforón diizokyanát ), 4,4'-diizokyanatodicyklohexylmetán, 4,4'-diizokyanatodicyklohexyl-2,2-propán, 1,4-diizokyanatobenzén, 2,4, alebo 2,6-diizokyanatotoluén , alebo zmesi týchto izomérov, 4,4'-, alebo 2,4'-diizokyanatodifenylmetán, 4,4'-diizokyanatodifenyl2,2-propán, p-xylylén diizokyanát, a a,a,a', α’-tetrametyl-m-, alebo -p-xylyléndiizokyanát a tiež zmesi uvedených zlúčenín.
Okrem jednoduchých polyizokyanátov, sú tiež vhodné tie, ktoré obsahujú heteroatómy v radikále viažucom izokyanátové skupiny a/alebo ktoré majú funkčnosť viac ako 2 NCO skupiny v molekule. Príkladmi toho sú
PP 0166-2003
32073/H r r
r. c c r fl r r.
polyizokyanáty, ktoré obsahujú karbodiimidové skupiny, alofanátové skupiny, izokyanurátové skupiny, uretánové skupiny, acylované močovinové skupiny, alebo biuretové skupiny, a tiež 4-izokyanátometyl-1,8-oktán diizokyanát ( nonán triizokyanát ). Ďalšie vhodné polyizokyanáty sú uvedené napríklad v DE-A 2 928 552. Frakcia polyizokyanátov (A1) v polyuretánovej živici predstavuje vo všeobecnosti od 5 do 80% hmotn., výhodne od 10 do 60% hmotn., vzťahujúc na polyuretánovú živicu.
Polyoly/polyamíny (A2) výhodne majú priemernú molekulovú hmotnosť Mn od 400 do 5000, najmä od 800 do 2000. Ich hydroxylové číslo , alebo amínové číslo, je všeobecne od 22 do 400, výhodne od 50 do 200 a obzvlášť výhodne od 80 do 160 mg KOH/g. Príklady polyolov tohto druhu, ktoré sú známe v polyuretánovej chémii , sú polyéterpolyoly, polyesterpolyoly, polykarbonátopolyoly, polyesteramidopolyoly, polyamidopolyoly, polyoly epoxidových živíc a ich reakčné produkty s CO2, polyakrylátové polyoly a príbuzné zlúčeniny. Polyoly tohto druhu, ktoré sa môžu použiť tiež v zmesiach, sú popísané napríklad v DE-A 2 020 905, DE-A 2 314 513 a DE-A 3 124 784 a tiež v EP-A 0 120 466.
Výhodné medzi týmito polyolmi sú polyéterpolyoly a polyesterpolyoly, najmä tie ktoré obsahujú len terminálne OH-skupiny a majú funkčnosť menšiu alebo rovnú 3, výhodne od 2,8 do 2 a najmä 2. Príklady polyéterpolyolov, ktoré stoja za zmienku, zahrňujú polyoxyetylénpolyoly, polyoxypropylénpolyoly, polyoxybutylénpolyoly a výhodne polytetrahydrofurány obsahujúce terminálne OH-skupiny.
Polyesterpolyoly, ktoré sú obzvlášť výhodné podľa vynálezu sú známe polykondenzáty diolov a tiež , ak sú vhodné poly(tri,tetra)olov a tiež dikarboxylových kyselina a ak je to vhodné tiež poly(tri, tetra)karboxylových kyselín, alebo hydroxykarboxylových kyselín, alebo laktónov. Na prípravu polyesterov je tiež možné namiesto voľných polykarboxylových kyselín použiť korešpondujúce polykarboxylové anhydridy, alebo korešpondujúce polykarboxylové estery nižších alkoholov . Príklady vhodných diolov sú etylénglykol, butylénglykol, dietyféngfykol, trietylénglykol, polyalkylénglykoly, ako je polyetylénglykol a tiež propándiol, bután 1,4-diol, hexán 1,6-diol, neopentyl
PP 0166-2003
32073/H
r. n c glykol, alebo neopentyl glykol hydroxypivalát, posledné tri menované zlúčeniny sú preferované. Ako polyoly sú vhodné a stoja za zmienku napríklad trimetylolpropán, glycerol, erytritol, pentaerytritol, trimetylolbenzén, alebo trishydroxyetyl izokyanurát.
Namiesto OH-skupín, zlúčeniny komponentu 2 môžu tiež obsahovať ako NCO-reaktívne skupiny, primárne, alebo sekundárne aminoskupiny ( čiastočne, alebo úplne).
Príklady vhodných dikarboxylových kyselín zahrňujú: kyselina ftalová, kyselina izoftalová, kyselina tereftalová, kyselina tetrahydroftalová, kyselina hexahydroftalová, kyselina cyklohexándikarboxylová, kyselina adipová, kyselina azelaová, kyselina sebaková, kyselina glutarová, kyselina tetrachloroftalová, kyselina maleínová, kyselina fumárová, kyselina itakónová, kyselina malónová, kyselina suberová, kyselina metyljantárová , kyselina 3,3-dietylglutárová, kyselina 2,2-dimetyljantárová. Anhydridy týchto kyselín môžu byť pravdepodobne tiež použité, pokiaľ existujú. Na účely predloženého vynálezu , anhydridy sú dôsledne zahrnuté pod výraz „kyselina“. Je tiež možné použiť monokarboxylové kyseliny, ako kyselina benzoová a hexánkarboxylová, za podmienky , že priemerná funkčnosť polyolu je vyššia ako 2. Výhodné sú nasýtené alifatické, alebo aromatické kyseliny, ako kyselina adipová, alebo izoftalová. Ako polykarboxylové kyseliny na ďalšie použitie v relatívne malých množstvách, ak je to vhodné, stojí za zmienku kyselina trimelová.
Kyseliny hydroxykarboxylové, ktoré môžu byť použité na reakciu na prípravu polyesterpolyolu s terminálnym hydroxylom môžu byť napríklad : kyselina hydroxykaprónová, kyselina hydroxybutyrová, kyselina hydroxydekánová, kyselina hydroxysteárová, a podobné. Laktóny, ktoré sa môžu použiť, zahrňujú kaprolaktón, butyrolaktón, a podobne.
Podiel komponentu (A2) v polyuretánovej živici je obvykle medzi 10 a 80% hmotn., výhodne 36 a 70% hmotn., vzťahujúc na polyuretánovú živicu.
Zlúčeniny vhodné na vytvorenie bloku (A3) sú popísané napríklad v USA3 412 054 a US-A 3 640 924 a tiež v DE-A 2 624 442 a DE-A 2 744 544, a sú tu zahrnuté ako odkaz. Obzvlášť vhodné na tento účel sú tiež polyoly, výhodne
PP 0166-2003
32073/H
Ί c η · r * σ r r e r , r r r r r dioly, ktoré obsahujú v molekule najmenej jednu karboxylovú skupinu, všeobecne od 1 do 3 karboxylových skupín. Ako skupiny , ktoré sú schopné vytvárať anióny, sú vhodné skupiny sulfónových kyselín. Príklady týchto sú dihydroxy karboxylové kyseliny, ako a,a-dialkylalkánové kyseliny, najmä α,αdimetylolalkánové kyseliny, ako 2,2-dimetyloloctová kyselina, 2,2-dimetylolpropiónová kyselina, 2,2-dimetylobutyrová kyselina, 2,2-dimetylol-pentanónová kyselina, dihydroxyjantárová kyselina, a tiež polyhydroxy kyseliny, ako kyselina glukónová. Obzvlášť výhodná je kyselina 2,2-dimetylolpropiónová. Príklady zlúčenín (A3) obsahujúcich amino skupiny sú kyselina α,δ-diaminovalérová, kyselina 2,4-diaminotoluén-5-sulfó.nová a pod. Je tiež možné použiť zmesi týchto zlúčenín (A3). Podiel komponentu (A3) v polyuretán ovej živici je všeobecne od 2 do 15%, výhodne od 3 do 10%, hmotn. vzťahujúc na polyuretánovú živicu.
Polyoly (A4) s nízkou molekulovou hmotnosťou používané, ak je to vhodné, na syntézu polyuretánových živíc , všeobecne pôsobia na spevnenie polymérového reťazca. Všeobecne majú tieto polyoly molekulovú hmotnosť od 62 do 400, výhodne od 62 do 200. Môžu obsahovať alifatické, alicyklické, alebo aromatické skupiny. Ich podiel je vo všeobecnosti od 0 do 20% , výhodne od 1 do 10% hmotn., vzťahujúc na polyolové komponenty (A2) až (A4). Za zmienku stoja napríklad polyoly s nízkou molekulovou hmotnosťou s 20 atómami uhlíka v molekule, ako je etylénglykol, dietylénglykol, 1,2-propándíol, 1,3-propándiol, 1,4-butándiol, 1,3-butylénglykol, cyklohexándiol, 1,4cyklohexándimetanol, 1,6-hexándiol, bisfenol A (2,2-bis(4-hydroxyfenyl)propán), hydrogenovaný bisfenol A (2,2-bis(4-hydroxycyklohexyl)propán) a ich zmesi a tiež ako triol trimetylolpropán.
Polyuretánové živice používané podľa vynálezu môžu tiež zahrňovať bloky (A5), ktoré sú v každom prípade prítomné na konci reťazca a ktoré ho uzatvárajú (reťazcové zátky). Tieto bloky sú za prvé odvodené od monofunkčných zlúčenín, ktoré sú reaktívne s NCO-skupinami , ako sú monoamíny, najmä monosekundárne amíny, alebo monoalkoholy. Príklady ktoré možno spomenúť sú : metylamín, etylamín, propylamín, butylamín, oktylamín, laurylamín, stearylamín, izononyloxypropylamín, dimetylamín,
PP 0166-2003
32073/H dietylamín, dipropylamín, dibutylamín, N-metylaminopropylamín, dietyl(metyl)aminopropylamín, morfolín, piperidín a ich vhodné substituované deriváty, amido amíny , vytvorené z diprimárnych amínov a monokarboxylových kyselín, monoketimínov primárnych amínov, primárne/terciárne amíny, ako Ν,Ν-dimetyláminopropylamín a pod.
Vhodné zlúčeniny pre (A5) sú výhodne zlúčeniny obsahujúce aktívny vodík , ktorého reaktivita voči NCO skupinám je odlišná, ako sú zlúčeniny, ktoré obsahujú nielen primárnu amino skupinu, ale tiež sekundárnu amino askupinu , alebo nielen OH-skupinu, ale,tiež COOH skupiny, alebo nielen amino skupinu ( primárnu, alebo sekundárnu ), ale tiež OH-skupiny, posledné sú preferované. Príklady na takéto zlúčeniny sú nasledovné : primárne/sekundárne amíny, ako 3-amino-1 -metylaminopropán, 3-amino-1 -etylaminopropán, 3-amino-1 -cyklohexylaminopropán, 3-amino-1-metylaminobután; mono-hydroxy karboxylové kyseliny, ako kyselina hydroxyoctová, kyselina mliečna, alebo kyselina maleínová, a tiež alkanolamíny ako N-aminoetyletanolamín, etanolamín, 3aminopropanol, neopentanolamín a obzvlášť výhodne dietanolamín. Týmto spôsobom sú funkčné skupiny dodatočne zahrnuté do konečného polymérneho produktu , ktorý je v konečnom dôsledku reaktívnejší voči látkam ako sú kuratíva . Podiel (A5) v polyuretánovej živici je obvykle medzi 0 a 20%, výhodne 0 a 10% hmotn., vzťahujúc na polyuretánovú živicu.
Okrem, alebo namiesto stavebných prvkov (A5), polyuretánová živica podľa vynálezu môže tiež zahrňovať bloky (A6), ktoré sa líšia od tých, ktoré sú známe ako predlžovače reťazcov, hoci tento variant je menej preferovaný . Vhodné známe zlúčeniny na tieto účely , sú tie, ktoré sú reaktívne, s NCOskupinami a výhodne difunkčné, ktoré nie sú identické s (A2), (A3), (A4) a (A5) a ktoré normálne majú priemernú molekulovú hmotnosť do 400. Príklady, ktoré možno spomenúť zahrňujú vodu, hydrazín, dihydrazid kyseliny adipovej, poly(di)amíny, ako etyléndiamín, dietyléntriamín, dimetyletyléndiamín, diaminopropán, hexametyléndiamín, izoforóndiamín, 4,4'-diaminodicyklohexylmetán, ktoré môžu byť substituované OH-skupinami a tiež zmesi uvedených komponentov. Polyamíny tohto druhu sú popísané , napríklad v DE-A 3 644
PP 0166-2003
32073/H
371. Podiel (A6) v polyuretánovej živici je obvykle medzi 0 a 20%, výhodne medzi 0 a 10%.
Polyuretánová živica používaná podľa vynálezu sa výhodne pripraví najprv z polyizokyanátov (A1), polyolov (A2) a ak je to vhodné z polyolov s nízkou molekulovou hmotnosťou (A4) a tiež zlúčenín (A3) za vzniku polyuretánového prepolyméru obsahujúceho v priemere v molekule najmenej 1,7 , výhodne od 2 do 2,5 , voľných izokyanátových skupín, následne reaguje uvedený prepolymér so zlúčeninami (A5) a/alebo (A6) v systéme inom ako voda , načo sa obvykle plne zreagovaná polyuretánová živica zneutralizuje a a prevedie do vodného systému. Ak je to vhodné , neutralizácia a tiež reakcia s (A6) sa môže uskutočniť po prevedení do vodného systému.
Polyuretánový prepolymér sa pripraví známymi metódami. V tomto príprade sa polyizokyanát použije s prebytkom polyolov (A2) až (A4) , aby vznikol produkt obsahujúci voľné izokyanátové skupiny. Tiero izokyanátové skupiny sú terminálne a/alebo priebežné , výhodne terminálne. Výhodne, podiel polyizokyanátov je taký , že ekvivalentný pomer izokyanátových skupín k celkovému počtu OH-skupín v polyoloch (A2) až (A4) je od 1,05 do 1,4, výhodne od 1,1 do 1,3.
Reakcia na prípravu prepolyméru sa normálne vykonáva pri teplote od 60 do 140°C, v závislosti na reaktivite použitých izokyanátov. Na akceleráciu uretanizačnej reakcie je možné použiť vhodné katalyzátory, ako sú známe odborníkom v odbore na akceleráciu NCO-OH reakcií. Ako príklady možno uviesť terciárne amíny ako trietylamín, napríklad organocinové zlúčeniny ako je dibutylcín oxid, dibutylcín dilaurát , alebo cín bis(2-etylhexanoát), alebo iné organokovové zlúčeniny. Uretanizačná reakcia sa výhodne vykonáva v prítomnosti rozpúšťadiel , ktoré sú neaktívne voči izokyanátom. Obzvlášť výhodné na tieto účely sú také rozpúšťadlá, ktoré sú kompatibilné s vodou , ako sú nižšie uvedené étery, ketóny a estery a tiež N-metylpyrolidón. Podiel tohto rozpúšťadla výhodne neprekračuje 20% hmotn. a výhodne je sa pohybuje v rámci 5 až 15% hmotn. vzťahujúc na sumu polyuretánovej živice a rozpúšťadla. Výhodné je pridať polyizokyanát pomaly k roztoku ostatných komponentov.
PP 0166-2003
32073/H
Prepolymer, alebo jeho roztok potom reaguje so zlúčeninou (A5) a/alebo (A6), teplota je výhodne ood 50 do 100°C, prednostne medzi 60 a 90°C, kým obsah NCO v prepolymére klesne prakticky k nule. Na tieto účely sa zlúčenina (A5) použije v substechiometrickom množstve , alebo v miernom prebytku , množstvá sa vo všeobecnosti pohybujú od 40 do 110%, výhodne od 60 do 105%, požadovaného stechiometrického množstva. Ak sa na prípravu prepolyméru použijú relatívne nereaktívne diizokyanáty, táto reakcia sa môže uskutočniť simultánne s neutralizáciou, priamo vo vode. Niektoré z (nezneutralizovaných) COOH skupín , výhodne od 5 do 30%, môžu, ak je to vhodné, zreagovať s difunkčnými zlúčeninami, ktoré sú reaktívne s COOH skupinami, ako sú diepoxidy.
Polyuretánové živice podľa vynálezu sa môžu tiež pripraviť reakciou komponentov (A1) až (A6) priamo pridaním OH-funkčnej živice. Reakčné podmienky v tomto prípade korešpondujú s podmienkami popísanými pri príprave prepolyméru obsahujúceho skupiny NCO.
Obzvlášť výhodné na neutralizáciu výsledného produktu , prednostne produktu obsahujúceho COOH-skupiny sú terciárne amíny, príkladom sú trialkylamíny s 1 až 12 , výhodne 1 až 6 atómami uhlíka v alkyle. Sú to napríklad trimetylamín, trietylamín, metyldietylamín, tripropylamín a diizopropyletylamín. Alkylové radikály môžu tiež niesť hydroxylové skupiny ako v prípade dialkylmonoalkanolamínov, alkyldialkanolamínov a trialkanolamínov. Jedným príkladom je i dimetyletanolamín, ktorý sa výhodne použije ako neutralizačný prostriedok. Ako neutralizačný prostriedok je tiež možné, ak je to vhodné , použiť anorganické bázy, ako je hydroxid amónny, alebo hydroxid sodný, alebo hydroxid draselný. Neutralizačný prostriedok sa vo všeobecnosti používa v molárnom pomere k COOH skupinám prepolyméru od asi 0,3 : 1 do 1,3: 1, výhodne od asi 0,5 : 1 do 1 : 1.
Neutralizácia COOH-skupín sa môže iskutočniť pred, počas , alebo po uretanizačnej reakcii. Výhodné je vykonať krok neutralizácie po uretanizačnej reakcií , všobecne medzi teplotou miestnosti a 80°C, výhodne od 40 do 80°C. Je jedno, či sa vodný neutralizačný prípravok pridá k polyuretánovej živici , alebo naopak. Alternatívne je možne pridať neitralizačný prostriedok k živici
PP 0166-2003
32073/H r r e r e r r r e * r p r r e r n P f
r. r C r r r c. c f r e r najprv a len potom pridať vodu. Všeobecne povedané, týmto spôsobom sa získa obsah pevných látok 20 až 70% výhodne od 30 do 50% .
Tiež je možné použiť zmes dvoch, alebo viacerých polyolov A, ktoré obsahujú uretánové skupiny a sú vhodné podľa vynálezu Podiel polyuretánovej živice ( 100% -nej ), vo vodnom povliekacom prostriedku je všeobecne od 5 do 60%, výhodne od 10 do 40% hmotn., vzťahujúc na celkovú hmotnosť prostriedku.
Popri polyuretánovej živici môžu vodné prostriedky na úpravu povrchu obsahovať do 60% hmotn., výhodne do 30% hmotn. spojív, vzťahujúc na polyuretánovú živicu, ktorými môžu byť ostatné oligoméry, alebo polyméry, ako sú zosieťovacie, vo vode rozpustné , alebo vo vode dispergovateľné fenolové živice, polyesterové živice, epoxydové živice, alebo akrylové živice, ako sú popísané napríklad v EP-A 0 089 497.
Komponent B je polyizokyanát blokovaný pyrazolovými derivátmi všeobecného vzorca I
H
HN-^Z (R1)n (D, v ktorom R1 znamená jeden, alebo vícero (cyklo)alifatických uhlovodíkových radikálov, s 1 až 12 atómami uhlíka, výhodne s 1 až 4 atómami uhlíka, ktoré neobsahujú žiadne chemicky viazané hydrofilné skupiny a v ktorých n môže byť celé číslo od 0 do 3, výhodne 1 alebo 2. Príklady takýchto blokovacích činidiel sú 3,5-dimetylpyrazol, alebo 3-metylpyrazol; obzvlášť výhodné je použitie 3,5dimetalpyrazolu.
Polyizokyanáty na báze ktorých je vytvorený komponent B , ktorého
NCO skupiny sú blokované pyrazolovými derivátmi, sú organické polyizokyanáty s priemernou NCO-funkčnosťou najmenej 2 a molekulovou
PP 0166-2003
32073/H r r r r ť e f * *5 ŕ r r f r e hmotnosťou najmenej 140 g/mol. Veľmi vhodné sú najmä (i) nemodifikované organické polyizokyanáty s molekulovou hmotnosťou v rozmedzí od 140 do 300 g/mol a (ii) polyizokyanáty pre nátery s molekulovou hmotnosťou od 300 do 1000 g/mol. NCO prepolyméry (iii), ktoré obsahujú uretánové skupiny a majú molekulovú hmotnosť via ako 1000 g/mol sú v zásade rovnako vhodné, za predpokladu, že neobsahujú žiadne skupiny, ktoré zahrňujú vo vode dispergovateľné polyizokyanáty. Prirodzene, zmesi (i) a (iii) sú tiež vhodné.
Príklady polyizokyanátov skupiny (i) sú 1,4-diizokyanatobután, 1,6diizokynatohexán (HDI), 1,5-diizokyanato-2,2-dimetylpentán, 2,2,4- a 2,4,4trimetyl-1,6-diizokyanatohexán, 1-izokyanato-3,3,5-trimetyi-5-izokyanatometylcyklohexán (IPDI), 1-izokyanato-1-metyl-4-(3)-izokyanatometylcyklohexán, bis(4-izokyanatocykolhexyl)metán, 1,10-diizokyanatodekán, 1,12- diizokyanatododekán, cyklohexán 1,3 a 1,4 -diizokyanát, 4-izokyanatometyl-1,8-oktán diizokyanát (nonán triizokyanát), izoméry xylylén diizokyanátu, 2,4diizokyanátotoluén, alebo ich zmesi s 2,6-diizokyanátotoluénom a výhodne zmesi na báze s do 35% hmotn. 2,6-diizokyanatoluénu, 2,2'-, 2,4'-, 4,4'diizokyanátodifenylmetánu, alebo polyizokyanátové zmesi technickej kvality difenylmetánovej série, alebo akékoľvek iné požadované zmesi uvedených izokyanátov.
Polyizokyanátové skupiny (ii) sú polyizokyanáty pre nátery , ktoré sú známe samé o sebe. V kontexte vynálezu , termín „ polyizokyanáty pre nátery “ sa týka zlúčenín, alebo zmesí zlúčenín, ktoré sa dajú získať konvenčnou oligomerizačnou reakciou jednoduchých diizokyanátov typu opísaného pod (i). Vhodné oligomerizačné reakcie sú napríklad , karbodiimidizácia, dimerizácia, trimerizácia, biuretizácia, vznik močoviny, uretanizácia, alofanatizácia a/alebo cyklizácia na vytvorenie oxadiazínových štruktúr. V prípade „oligomerizácie“ dve, alebo viaceré uvedené reakcie sa často vykonávajú súbežne, alebo po sebe. „Náterové polyizokyanáty“ výhodne zahrňujú a) biuretové polyizokyanáty, b) polyizokyanáty obsahujúce izokyanurátové skupiny, c) polyizokyanátové zmesi obsahujúce izokyanurátové a uretdiónové skupiny, d) polyizokyanáty obsahujúce uretánové a/alebo alofanátové skupiny, alebo e) polyizokyanátové zmesi na báze jednoduchých diizokyanátov, ktoré obsahujú pp
32073/H
Γ C r e e r r r r c r r e »· p r r r r r r- * r r r r r ' izokyanurátové skupiny a alofanátové skupiny . Príprava takýchto náterových polyizokyanátov je známa a je popísaná napríklad v DE-A 1 595 273, DE-A 3 700 209, a DE-A 3 900 053, alebo v EP-A 0 330 966, EP-A 0 259 233, EP-A 0 377 177, EP-A 0 496 208, EP-A 0 524 501, alebo US-A 4 385 171.
Príprava komponentu B z polyizokyanátov a derivátov pyrazolu podľa vynálezu sa uskutočňuje metódami známymi v stave techniky a popísanými napríklad v EP-A 0 159 117.
Je tiež možné použitie dvoch, alebo viacerých zosieťovacích prostriedkov B, ktoré sú vhodné podľa vynálezu. Rovnako je tiež možné použitie vhodných zosieťovacích prostriedkov B podľa vynálezu v zmesi s ďalším zosieťovacím prostriedkom (B2) pre polyol A, hmotnostná frakcia uvedených ďalších zosieťovacích prostriedkov nie je viac ako 50% zo sumy (B+B2), na báze pevnej živice. Vhodné zosieťovacie prostriedky B2 sú, napríklad blokované polyizokyanáty iné ako B, melamínové živice, alebo karbamáty.
Na prípravu vodných povliekacích prostriedkov podľa vynálezu, je zosieťovací prostriedok B primiešaný k polyolovej živici A, obsahujúcej uretánové a hydroxylové skupiny , pred, alebo počas ich transféru do vodnej fázy. Miešanie komponentov A a B sa výhodne uskutočňuje pred transférom do vodnej fázy a takto získaná zmes sa potom disperguje vo vode. Polyolová živica A potom slúži ako emulzifikátor pre zosieťovací prostriedok B, ktorý nie je hydrofilné modifikovaný, a tak ho udržiava stabilný vo vodnej disperzii. V závislosti na formulácii polyolovej živice môže ešte nasledovať krok predĺženia reťaze ( s komponentom A6 ) vo vodnej disperzii.
Množstvo zosieťujúceho prostriedku B je vypočítané ako molárny pomer blokovaných NCO skupín zosieťovacieho prostriedku ku NCO-reaktívnym skupinám polyuretánových pojív, alebo zmesi pojív a predstavuje pomer od 0,2 : 1 do 5 : 1, výhodne od 0,3 do 3 : 1, obzvlášť výhodne od 0,4 ; 1,5 : 1.
Vodná kompozícia podľa vynálezu , ktorej pH je všeobecne približne v rozsahu od 6,0 do 10,0, výhodne od 6,8 do 8,5, môže ďalej obsahovať obvyklé aditíva do náterových hmôt, ako sú pigmenty a plnivá a tiež pomocné prípravky pre povliekacie prostriedky, ako napríkla prípravky proti usadzovaniu,
PP 0166-2003
32073/H
C r c r‘ r r r c r c r C r e r r c Γ f r e e f c r r r odpeňovače a/alebo zmáčacie prípravky, vyrovnávacie prípravky, reaktívne rozpúšťadlá, plastifikátorry, pomocné rozpúšťadlá, zahusťovače a pod. Niektoré z týchto aditívov sa nesmú pridávať ku kompozícii skôr, ako bezprostredne pred reakciou, akokoľvek je tiež možné pridať aspoň niektorý z aditívov pred, alebo počas disperzie pojív, alebo zmesi pojív so zosieťovacím prostriedkom. Výber a dávkovanie týchto substancií , ktoré môžu byť pridané k jednotlivým komponentom a/alebo zmesiam, ako celku, sú odborníkom v odbore známe.
Pigmenty zahrňujú napríklad oxidy železa, oxidy olova, kremičitany olova, oxid titaničitý, síran bárnatý, oxid zinočnatý, sírnik zinočnatý, ftalokyánové komplexy, atď. a plnivá zahrňujúce sľudu, kaolín, kriedu, kremeňový prášok, azbestový prášok, bridlicový prášok, rozličné siliky, silikáty a tiež mastenec vrátane toho, ktorý je známy ako mikromastenec, s mimoriadnou jemnosťou najviac 10μηι ( EP-A 0 249 727 ). Tieto pigmenty a/alebo plnivá sa normálne používajú v množstvách od 10 do 70% hmotn., výhodne od 10 do 50% hmotn., vzťahujúc na celkový obsah pevnej zložky v prostriedku na úpravu povrchu.
Vhodné katalyzátory sú obvyklé kyselinové vytvrdzovacie katalyzátory, ako sú kyselina p-toluénsulfónová, kyselina dodecylbenzénsulfónová, atď.
Pomocné rozpúšťadlá, napríklad étery, ako je dimetyl (dietyl) glykol, dimetyl (dietyl) diglykol, tetrahydrofurán, ketóny ako je metyletylketón, acetón, cyklohexanón, estery, ako je butylacetát, etylglykolacetát, metylgiykolacetát, metoxypropylacetát, alkoholy, ako je etanol, propanol, butanol sa používajú len vo veľmi malých množstvách z dôvodov ochrany životného prostredia, množstvo vo všeobecnosti neprekročí 10% hmotn. , výhodne od 1 do 5% hmotn. vzťahujúc na vodu ( ako základné rozpúšťadlo). Množstvo vody vo vodnej kompozícii je všeobecne od 15 do 80% hmotn. , výhodne od 30 do 60% hmotn., vzťahujúc na celkovú kompozíciu.
Vodné povliekacie prostriedky sa pripravujú podľa obvyklých metód na prípravu náterov, ako je zrejmé napríklad zo spôsobov prípravy uvedených ďalej.
Vodné povliekacie prostriedky, v ktorých celkový obsah pevnej látky je všeobecne od 35 do 75% hmotn. , výhodne od 40 do 60% hmotn., sa aplikujú pd Mfifi-onm
32073/H
Γ r r r r e c n ibežným spôsobom, sprayovaním pomocou stlačeného vzduchu, alebo bez použitia vzduchu elektrostatickými sprayovacími metódami. Aplikovaný film prostriedkov na úpravu povrchu sa vytvrdzuje vo všeobecnosti pri teplote od 100 do 200°C, výhodne od 120 do 160°C. Čas vytvrdzovania je všeobecne od 10 do 60 minút, výhodne od 15 do 45 minút. ,
Zosieťované povrchové povlaky ktoré sa takto získajú sú významné najmä kvôli zvýšeniu odolnosti voči prerazeniu kamienkom pri nízkej teplote (od 0 do 30°C) a tiež kvôli dobrej adhézii v medzivrstve. Navyše, majú dobrú ťažnosť pri pretrhnutí a výbornú odolnosť voči nárazu. Odolnosť voči atmosférickej vlhkosti a rozpúšťadlám je rovnako veľmi dobrá.
Príklady uvedené ďalej ilustrujú vynález. Údaje v percentách sú ak nie je uvedené inak, v percentách hmotnostných (hmotn.%).
Príklady uskutočnenia vynálezu
Blokovaný polyizokyanát B1:
1250 g Desmoduru® N 3300 ( alifatický polyizokyanát na báze hexametylén diizokyanátu, Bayer AG ), 208 g 1-metoxypropyl 2 acetátu a 418 g Solventnaphtha® 100 (Shell) sa zohrievalo na 50°C. 628 g 3,5dimetylpyrazolu sa pridávalo za miešania po dávkach tak, aby teplota neprekročila 65°C. Zmes sa potom mieša pri 50°C až kým izokyanát prestane byť zmerateľný na IR spektroskopii.
Blokovaný polyizokyanát B2:
998 g Desmoduru® N 3300 (alifatický polyizokyanát na báze hexametylén diizokyanátu, Bayer AG) a 500 g N-metylpyrolidínu sa zahrieva pri 50°C. 502 g 3,5-dimetylpyrazolu sa za miešania pridá po dávkach tak, aby teplota neprekročila 65°C. Zmes sa potom mieša pri 50°C až kým izokyanát prestane byť zmerateľný na IR spektroskopii.
PP 0166-2003
32073/H r r r ·· r c t r- r f ' r <· f f f i' r ( r ,· .· r C '
Blokovaný polyizokyanát B3:
Je to hydrofilizovaný polyizokyanát na báze HDI, ktorý je blokovaný butanónoxímom s obsahom NCO (blokovaný) 7,2%, rozpustený pri 67,5°C v NMP (Bayhydur VP LS 2186, Bayer AG )
Blokovaný polyizokyanát B4:
Je to hydrofilizovaný polyizokyanát na báze hexametylén diizokyanátu, ktorý je blokovaný 3,5-dimetylpyrazolom podľa príkladu 2 vo WO 97/12924, s obsahom NCO (blokovaný) 4,74% ako 40%-ná disperzia v pomere voda/NMP/dimetylaminopropanol 52:6:2.
Príklad D1:
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
266g Desmophenu® C200 (lineárny alifatický polykarbonátový polyester, hydroxylové číslo 66 mg KOH/g), 266 g Desmophenu® VP LS 2236 (lineárny alifatický polykarbonátový polyester, hydroxylové číslo 112 mg KOH/g), 27g kyseliny dimetylolpropiónovej a 214 g N-metylpyrolidónu sa zahrieva pri 70°Ca mieša sa kým sa vytvorí číry roztok. Potom sa pridá 185 g 4,4'diizokyanatodicyklohexylmetánu. Nasleduje exotermická reakcia. Várka sa udržiava pri 100 °C až do obsahu NCO 1,9% hmotn.
Zmes sa následne vychladí na 70°C a pridá sa 21g trietylamínu, 255g blokovaného polyizokyanátu z príkladu B1 a tiež 18 g reakčného produktu 1 mol nonylfenolu a 20 ml etylénoxidu . Ďalej sa zmes homogenizuje za miešania 10 minút. Potom sa 900 g roztoku živice takto pripravenej disperguje za miešania v 930 g vody a pri teplote 23°C. Miešanie pokračuje 5 minút , načo sa rozrok 31 g dietanolamínu v 103 g vody pridá v priebehu 5 minút. Disperzia sa mieša pri izbovej teplote až kým izokyanát prestane byť zmerateľný na IR spektroskopii.
pp
32073/H c * β c · · c * * c p · e e e c
G * O
CH Γ e e r ( e r. r * '-co'Výrobok je polyuretánová disperzia ktorá má priemernú veľkosť častíc 60 nm ( zistené laserovou korelačnou spektroskopiou).
Príklad D2:
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
Príklad D1 sa opakuje s tým rozdielom, že namiesto polyizokyanátu B1 sa pridá 255g blokovaného 'polyizokyanátu B2 . Získa sa polyuretánová disperzia s priemernou veľkosťou častíc 38 nm (zistené laserovou korelačnou spektroskopiou).
Príklad D3 ( nie podľa vynálezu):
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
266g Desmophenu® C200 (lineárny alifatický polykarbonátový polyester, hydroxylové číslo 66 mg KOH/g), 266 g Desmophenu® VP LS 2236 (lineárny alifatický polykarbonátový polyester, hydroxylové číslo 112 mg KOH/g), 27g kyseliny dimetylolpropiónovej a 214 g N-metylpyrolidónu sa zahrieva pri 70°C a mieša sa kým sa vytvorí číry roztok. Potom sa pridá 185 g 4,4'diizokyanatodicykiohexylmetánu. Nasleduje exotermická reakcia. Várka sa udržiava pri 100 °C až do obsahu NCO 1,9% hmotn.
Zmes sa následne vychladí na 70°C a pridá sa 21 g trietylamínu , 18 g reakčného produktu 1 mol nonylfenolu a 20 ml etylénoxidu a zmes sa homogenizuje za miešania 10 minút. Potom sa 700 g roztoku živice takto pripravenej disperguje za miešania v 723 g vody a pri teplote 23°C. Miešanie pokračuje 5 minút , načo sa rozrok 24 g dietanolamínu v 80 g vody pridá v priebehu 5 minút. Disperzia sa mieša pri izbovej teplote až kým izokyanát prestane byť zmerateľný (IR spektroskopiou).
PP 0166-2003
32073/H
C r r c ľ
- r r ' · e r f r r. c . f f r r ' C r C Γ
Γ· Γ '
Výrobok je polyuretánová disperzia ktorá má priemernú veľkosť častíc 23 nm ( zistené laserovou korelačnou spektroskopiou) a s obsahom pevnej zložky 35,8%.
929 g tejto disperzie sa pridalo za miešania pri izbovej teplote k 202 g hydrofilizovaného blokovaného polyizokyanátu B4. Získala sa disperzia s priemernou veľkosťou častíc 24 nm.
Príklad D4:
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
192 g polyesteru vyrobeného z kyseliny adipovej a hexándiolu ( OH číslo 69 mg KOH/g), 21 g kyseliny dimetylolpropiónovej, 41 g 1,6-hexándiolu a 214 g N-metylpyrolidónu sa zahrieva pri 70°C a mieša kým sa nevytvorí číry roztok. Potom sa pridá 196 g izoforón diizokyanátu. Prebehne exotermická reakcia. Várka sa udržiava 1 hodinu pri 80°C, potom sa zahrieva pri 100 °C, až kým obsah NCO nedosiahne 4,0% hmotn.
Následne sa zmes ochladí na 70°C a pridá sa 16 g trietylamínu, 323 g blokovaného polyizokyanátu z príkladu B1 a tiež 15 g reakčného produktu 1mol nonylfenolu a 20 mol etylénoxidu a zmes sa homogenizuje za miešania počas 10 minút. 700 g takto pripravenej živice sa disperguje za miešania v 853 g vody pri teplote 35°C. Miešanie pokračuje 5 minút, a potom sa pridáva roztok 38 g dietanolamínu v 195 g vody počas 5 minút. Disperzia sa mieša pri izbovej teplote až kým izokyanát prestane byť zmerateľný (IR spektroskopiou).
Výrobok je polyuretánová disperzia s priemernou veľkosťou častíc 54 nm ( zistené laserovou korelačnou spektroskopiou ).
Príklad D5
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
PP 0166-2003
32073/H « f r f r r r r r r e <
Do štvorlitrovej reakčnej nádoby s chladením, vyhrievaním a miešacou aparatúrou sa predloží ako iniciačná dávka 2156 g polyesteru s obsahom OH 5,2% a číslom kyslosti 2 mg KOH/gobsahujúcej 30,7% hexán-1,6-diolu, 17% trimetylpropánu, 6,1% mastnej kyseliny sójového oleja , 24,6% kyseliny izoftalovej a 21,6% kyseliny adipovej a zahreje sa na 130°C spolu so 188 g kyseliny dimetylolpropiónovej, 48 g trimetylolpropánu, 448 g N-metylpyrolidónu a 7,5 g oktoátu cínu a homogenizuje sa 30 minút. Zmes sa následne ochladí na 80°C, pridá sa 609 g 1-izokyanato-3,3,5-trimetyl-5-izokyanatometylcyklohexánu (IPDI) za silného miešania a zmes sa zahreje ( využitím exotermickej reakcie ) na 130°C a udržiava sa pri tejto teplote až kým NCO skupiny nie sú detekovateľné.
Tavenina živice má potom viskozitu 40%-ného roztoku v xyléne od 4 DIN cup pri 23°C, stanovenú pri čase efluxu 66 sekúnd.
Potom sa pridá 307 g blokovaného polyizokyanátu B1 pri 75°C k 1000 g tejto živicovej taveniny, zmes sa homogenizuje pri tejto teplote počas 20 minút a pridá sa 25,3 g dimetyletanolamínu. Miešanie sa znovu vykonáva pri 75°C počas 10 minút, po ktorom sa pomaly pridáva 1050 g destilovanej vody. Získaný disperzný roztok má obsah sušiny 44,4%, obsah kosolventu 8,3% , viskozitu 1260 mPas a proemernú veľkosť častíc 60 nm. Číslo kyslosti je 23,4 mg KOH/g, obsah OH 2,4% ( vztiahnuté na 100% pevnej zložky ).
Príklad D6
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
614 g blokovaného polyizokyanátu B1 sa pridá pri 75°C k 1000 g živicovej taveniny z príkladu D5, zmes sa homogenizuje pri tejto teplote 20 minút a pridá sa 25,3 g dimetyletanolamínu . Mieša sa znova pri 75°C počas 10 minút a potom sa pomaly pridáva 1200 g destilovanej vody. Získaný disperzný roztok má obsah pevnej látky 45,7%, obsah kosolventu 9,8% , viskozitu 800 mPas a priemernú veľkosť častíc 90 nm. Číslo kyslosti je 20 mg KOH/g, obsah OH 2,0% ( vzťahujúc na 100 % pevnej látky )
PP 0166-2003
32073/H • » c • · r • en e r c r C r r
Príklad D7
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
Do štvorlitrovej reakčnej nádoby s chladením, vyhrievaním a miešacou aparatúrou sa predloží ako iniciačná dávka 1119 g polyesteru s obsahom OH 3,3% a číslom kyslosti 3 mg KOH/g obsahujúceho 39,7% neopentylglykolu , 6,4% trimetylolpropánu, 43,5% anhydridu kyseliny tetrahydroftalóvej a 10,4% kyseliny adipovej a tiež 1119 g polyesteru zloženého z 30,4% hexán-1,6-diolu, 16,9% neopentylglykolu a 52,7% kyseliny adipovej ( s obsahom OH 2,0%, číslo kyslosti asi 1 mg KOH/g) a zahreje sa na 130°C spolu so 150g kyseliny dimetylolpropiónovej ,138 g trimetylolpropánu, 333 g N-metylpyrolidónu a 3,8 g oktoátu cínu a homogenizuje sa 30 minút. Zmes:sa následne ochladí na 90°C, pridá sa 474 g 1-izokyanato-3,3,5-trimetyl-5-izokyanatometylcyklohexánu (IPDI) za silného miešania a zmes sa zahreje ( využitím exotermickej reakcie ) na 130°C a udržiava sa pri tejto teplote až kým NCO skupiny nie sú detekovateľné.
Tavenina živice má potom viskozitu 50%-ného roztoku v metoxypropylacetáte od 4 DIN cup pri 23°C, stanovenú pri čase efluxu 55 sekúnd.
Potom sa pridá 286 g blokovaného polyizokyanátu B1 pri 70°C k 1000 g tejto živicovej taveniny, zmes sa homogenizuje pri tejto teplote počas 30 minút a pridá sa 29,9 g dimetyletanolamínu. Miešanie sa znovu vykonáva pri 70°C počas 15 minút, po ktorom sa pomaly pridáva 950 g destilovanej vody.
Získaný disperzný roztok má obsah pevnej látky 48,3%, obsah kosolventu 7,4% , viskozitu 1340 mPas a priemernú veľkosť častíc 62 nm. Číslo kyslosti je 20,0 mg KOH/g, obsah OH 2,2% ( vztiahnuté na 100% pevnej zložky).
PP 0166-2003
32073/H β ŕ
Príklad D8
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
571 g blokovaného polyizokyanátu B1 sa pridá pri 70°C k 1000 g živicovej taveniny z príkladu D7, zmes sa homogenizuje pri tejto teplote 30 minút a pridá sa 29,9 g dimetyletanolamínu . Mieša sa znova pri 70°C počas 15 minút a potom sa pomaly pridáva 1085 g destilovanej vody.
Získaný disperzný roztok má obsah sušiny 48,2%, obsah kosolventu 8,8% , viskozitu 730 mPas a priemernú veľkosť častíc 90 nm. Číslo kyslosti je 17 mg KOH/g, obsah OH 1,8% ( vzťahujúc na 100 % pevnej látky )
Príklad D9
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát.
Do štvorlitrovej reakčnej nádoby s chladením, vyhrievaním a miešacou aparatúrou sa predloží ako iniciačná dávka 2478 g polyesteru s obsahom OH 5,4% a číslom kyslosti 3 mg KOH/g, obsahujúceho 2,0% propylénglykolu, 35,0% neopentylglykolu, 10,4% trimetylolpropánu, 30,0% kyseliny izoftalovej a 22,6% kyseliny adipovej a zahreje sa na 130°C spolu so 150g kyseliny dimetylolpropiónovej ,125 g N-metylpyrolidónu a 3,8 g oktoátu cínu a homogenizuje sa 30 minút. Zmes sa následne ochladí na 100°C, pridá sa 372 g hexametyléndiizokyanátu (HDI) za silného miešania a zmes sa zahreje (využitím exotermickej reakcie ) na 130°C a udržiava sa pri tejto teplote až kým NCO skupiny nie sú detekovateľné.
Tavenina živice má potom viskozitu 50%-ného roztoku v xyléne od 4 DIN cup pri 23°C, stanovenú pri čase efluxu 121 sekúnd.
Potom sa pridá 336 g blokovaného polyizokyanátu B1 pri 65°C k 900 g tejto živicovej taveniny, zmes sa homogenizuje pri tejto teplote počas 20 minút a pridá sa 28,7 g dimetyletanolamínu. Miešanie sa znovu vykonáva pri 65°C počas 10 minút, po ktorom sa pomaly pridáva 1230 g destilovanej vody.
PP 0166-2003
32073/H * c r C r ·
Získaný disperzný roztok má obsah pevnej látky 43,8%, obsah kosolventu 4,7% , viskozitu 840 mPas a priemernú veľkosť častíc 80 nm. Číslo kyslosti je 19,6 mg KOH/g, obsah OH 2,6% ( vztiahnuté na 100% pevnej látky ).
Príklad D10
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
672 g blokovaného polyizokyanátu B1 sa pridá pri 65°C k 900 g živicovej taveniny z príkladu D9, zmes sa homogenizuje pri tejto teplote 20 minút a pridá sa 28,7 g dimetyletanolamínu . Mieša sa znova pri 65°C počas 10 minút a potom sa pomaly pridáva 1250 g destilovanej vody.
Získaná disperzia roztok má obsah pevnej látky 46,5%, obsah kosolventu 6,9% , viskozitu 1000 mPas a priemernú veľkosť častíc 150 nm. Číslo kyslosti je 16 mg KOH/g, obsah OH 2,1% ( vzťahujúc na 100 % pevnej látky).
Príklad D11
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
Do štvorlitrovej reakčnej nádoby s chladením, vyhrievaním a miešacou aparatúrou sa predloží ako iniciačná dávka 2156 g polyesteru s obsahom OH 5,2% a číslom kyslosti 2 mg KOH/g obsahujúceho 30,7% hexán-1,6diolu, 17,0% trimetylolpropánu, 6,1% mastnej kyseliny sójového oleja, 24,6% kyseliny izoftalovej, a 21,6% kyseliny adipovej a zahreje sa na 130°C spolu so 188 g kyseliny dimetylolpropiónovej , 48 g trimetylolpropánu, 448 g N-metylpyrolidónu a 7,5 g oktoátu cínu a homogenizuje sa 30 minút. Zmes sa následne ochladí na 80°C, pridá sa 609 g 1-izokyanato-3,3,5-trimety!-5-izokyanatometylcyklohexánu (IPDI) za silného miešania a zmes sa zahreje ( využitím exotermickej reakcie ) na 130°C a udržiava sa pri tejto teplote až kým NCO skupiny nie sú detekovateľné.
PP 0166-2003
32073/H
r r·
r. r '< r c
Tavenina živice má potom viskozitu 40%-ného roztoku v xyléne od 4 DIN cup pri 23°C, stanovenú pri čase efluxu 66 sekúnd.
Potom sa pridá 25,3 g dimetyletanolamínu pri 90°C k 1000 g tejto živicovej taveniny. Miešanie sa vykonáva pri 90°C počas 10 minút, po ktorom sa pomaly pridáva 850 g destilovanej vody.
Získaný disperzný roztok má obsah sušiny 46,6%, obsah kosolventu 7,0% , viskozitu1900 mPas a proemernú veľkosť častíc 42 nm. Číslo kyslosti je 28,0 mg KOH/g, obsah OH 3,0% (vztiahnuté na 100% sušiny).
Príklad D12 (nie podľa vynálezu)
Vodná disperzia polyolu obsahujúca uretánové skupiny a blokovaný polyizokyanát
Do štvorlitrovej reakčnej nádoby s chladením, vyhrievaním a miešacou aparatúrou sa predloží ako iniciačná dávka 2478 g polyesteru s obsahom OH 5,4% a číslom kyslosti 3 mg KOH/g obsahujúceho 2,0% propylénglykolu, 35,0% neopentylglykolu 10,4% trimetylolpropánu, 30,0% kyseliny izoftalovej a 22,6% kyseliny adipovej a zahreje sa na 130°C spolu so 150g kyseliny dimetylolpropiónovej ,125 g N-metylpyrolidónu a 3,8 g oktoátu cínu a homogenizuje sa 30 minút. Zmes sa následne ochladí na 100°C, pridá sa 372 g hexametyléndiizokyanátu (HDI) za silného miešania a zmes sa zahreje ( využitím exotermickej reakcie ) na 130°C a udržiava sa pri tejto teplote až kým NCO skupiny nie sú detekovateľné.
Tavenina živice má potom viskozitu 50%-ného roztoku v xyléne od 4 DIN cup pri 23°C, stanovenú pri čase efluxu 121 sekúnd.
Potom sa pridá 28,7 g dimetyletanolamínu pri 80°C k 900 g tejto živicovej taveniny. Miešanie sa znovu vykonáva pri 80°C počas 15minút, po ktorom sa pomaly pridáva 828 g destilovanej vody.
Získaný disperzný roztok má obsah pevnej látky 45,0%, obsah kosolventu 1,9% , viskozitu 1630 mPas a priemernú veľkosť častíc 32 nm. Číslo kyslosti je 22 mg KOH/g, obsah OH 3,3% ( vztiahnuté na 100% pevnej látky ).
PP 0166-2003
32073/H
F ©
Γ
319 g hydrofilizovaného blokovaného polyizokyanátu B4 sa pridá k 800 g tohto disperzného roztoku pri izbovej teplote za miešania. Získa sa disperzia s priemernou veľkosťou častíc 27 nm.
Príklad A1: Testovanie skladovateľnosti disperzií s obsahom zosieťovacích prostriedkov
Tabuľka 1
disperzia D9 D10 D12 (nie podľa vyn.)
NCO (blok.):OH 0,5:1 1:1 0,5:1
východiskové hodn.
viskozita[D=40s ’1,23°C] 1000 mPas 840 mPas 480 mPas
priem.veľkosť častíc 52 nm 149 nm 26 nm
pH 7,8 7,8 8,1
po 4 týždň.pri 40°C
viskozita[D=40s \23*Ό] 930 mPas 560 mPas 70 mPas tesnosť pri zvýš.tlaku
priem.veľkosť častíc 48 nm 140 nm 36 nm
pH 7,5 7,4 7,5
po 4 týždň.pri 50°C
viskozita[D=40s '1,23°C] 640 mPas 390 mPas <20 mPas úsad. pri zvýš.tlaku
priem.veľkosť častíc 60 nm 160 nm 90 nm
PH 7,3 7,2 7,1
Všetky 3 disperzie obsahujúce zosieťovacie prostriedky v tabuľke 1 obsahujú tú istú polyolovú disperziu s uretánovými skupinami. Je možné vidieť, že samozosieťovacie disperzie D9 a D10 podľa vynálezu sú dostatočne stabilné pri skladovaní , dokonca pri dvojnásobnom obsahu zosieťovacieho prostriedku (D10), pričom v prípade disperzie D12, ktorá nie je podľa vynálezu viskozita pri skladovaní rýchle klesá, disperzia sa stáva drsnejšia a je možné
PP 0166-2003
32073/H c
tí pozorovať vývoj plynu . Po 4 týždňoch skladovania pri 50°C, tvorba sedimentu začína rovnako ako v prípade D12.
Príklad A2:
Aplikácia samozosieťujúcej živicovej disperzie ako číreho povlaku (podľa vynálezu)
196.5 hmotnostných dielov disperzie podľa príkladov D1-D10 sa formuluje s 3,5 hmotnostnými dielmi komerčne dostupného vyrovnávacieho prostriedku (Additoi®XW 395, Vianova Resins) na získanie vodného číreho povlaku, ktorý sa aplikuje na sklené platne (vlhký film o hrúbke 120μιτι), vetrá sa pri izbovej teplote počas 10 minút a potom sa vypaľuje počas 30 minút pri 140, alebo 160°C. Tabuľka 2 ukazuje výsledky testu povlaku.
Príklad A3:
Porovnávací príklad pre A2; nie podľa vynálezu
158.5 hmotnostných dielov disperzie podľa príkladu D11 sa formuluje s 38 hmotnostnými dielmi polizokyanátu B3, 3,5 hmotnostnými dielmi komerčne dostupného vyrovnávacieho prostriedku (Additol®XW 395, Vianova Resins) a 57 hmotnostnými dielmi destilovanej vody na získanie vodného číreho povlaku, ktorý sa aplikuje na sklené platne (vlhký film o hrúbke 120μηη), vetrá sa pri izbovej teplote počas 10 minút a potom sa vypaľuje počas 30 minút pri 140, alebo 160°C. Tabuľka 2 ukazuje výsledky testu povlaku.
PP 0166-2003
32073/H
CD
CN
CN
Tabuľka
A3 D11(por.) sat. 57 4344 sat. 76 4344
A2 D10 sat. 138 2144 sat. 178 2124
A2 D9 sat. 74 3344 Ν’ CD O CN (Λ 00 CO
A2 D6 sat. 113 2144 sat. 154 2024
A2 D5 sat. 73 4244 sat. 82 4244
A2 D4 sat. 134 1014 sat. 143 1022
A2 T“ O sat. 41 2234 sat. 40 I 2222 ;
príklad disperzia z pr sušenie 10 min.pri izb. teplote + 30 min. pri 140°C vzhľad nát. filmu tvrdosť počiatočná rozpustnosť sušenie 10 min.pri izb. teplote + 30 min. pri 160°C vzhľad nát. filmu tvrdosť počiatočná rozpustnosť
ΗΌ
ΗΛ >
Φ >
O
Xľ o
o
TJ
CD
Q.
O ‘2?
O φ
'c >
CD
C
Φ +W
Q.
N
O (Λ
O _C
O
TJ o
o o
ω >>
>
o
ΈΓ
N
CD
CM <
TJ ro
N _Φ <D
C >
TJ o
CU
Ľ φ
o.
w
TJ φ
Ό _gj *CD
N
CD
C ‘Φ
C
Φ
u.
O >* >
2?
φ •co pevnosť filmu v porovnaní s príkladom A3.
i (*>
bo
CN n
Príklad A4:
Aplikácia samozosieťovacej živicovej disperzie ako vodného vypaľovaného prostriedku na úpravu povrchu (podľa vynálezu)
a) príprava pigmentovej pasty P:
Predispergovaná kašovitá zmes, pozostávajúca z 10,8 h 70%-nej vodou riediteľnej polyesterovej živice (Bayhydrol® D 270, Bayer AG), 21,1 g destilovanej vody, 1,5g 10%-ného dimetyletanolamínu vo vode a 2,8 g komerčne dostupného zvlhčovacieho prostriedku, 27,7g oxidu titaničitého (Tronox® R-FD-I. Kerr McGee Pigments GmbH & Co.KG), 0.3 g čierneho kysličníka železitého (Bayferrox® 303 T), 27,9 g síranu barnatého (Blancfíxe Micro, Sachtleben GmbH), 6,8g mastenca (Micro Talc IT extra, Norwegian Talc) a 1,0 g prostriedku proti usadzovaniu (Aerosil® R 972, Degussa) sa melie počas 30 minút v guľovom mlyne s chladením na pastu.
b) príprava vodného vypaľovaného prostriedku na povrchovú úpravu hmotnostných dielov disperzie podľa príkladov D5, D6, D9, D10 sa disperguje so 40 hmotnostnými dielmi vyššie popísanej pigmentovej pasty P, 6 hmotnostnými dielmi komerčne dostupnej polyesterovej disperzie (Bayhydrol® D 270, Bayer AG), 3,4 hmotnostnými dielmi komerčne dostupnej melamínovej živice (Maprenal® MF 904, Vianova Resins) a upraví sa 9-16 hmotnostnými dielmi destilovanej vody a tiež 0-2 hmotnostnými dielmi 10%-ného vodného roztoku dimetyletanolamínu na pH od 8,5 ± 0,5 a čas efluxu pri 23°C je od DIN 5 cup 35 ± 5 sekúnd.
Tieto nátery sa aplikujú ako tekuté prostriedky pomocou striekacej pištole s priemerom trysky 1,5 mm a rozprašovacím tlakom 5 bar na substráty uvedené nižšie , výsledkom je film o hrúbke 25-35 pm. Výsledný vlhký farebný film sa vyvetrá pri izbovej teplote a vypáli sa v teplovzdušnej rúre pri 165°C počas 25 minút. Pri testoch tvrdosti , počiatočnej rozpustnosti a lesku , sú substrátmi sklené platne, v prípade Erichsenovho testu vyťahovania sa
PP 0166-2003
32073/H e β odmastia oceľové panely a v prípade testu na prerazenie kamienkom sa oceľové panely potiahnu katódovým elektropovlakom, ktorý sa používa pri výrobe automobilov. Tabuľka 3 ukazuje výsledok testov povlakov.
Niektoré z platní potiahnutých prostriedkom na úpravu povrchu a vypáleným sa ďalej upravia komerčne dostupným IK akrylát/melamínovým, povliekacícím materiálom „Flashrot“ od Du Pont/Herberts a vypáli sa pri 130°C počas 30 minút. Výsledky testov povlakov sú rovnako uvedené na tabuľke 3.
Príklad 5
Porovnávací príklad pre A4; nie podľa vynálezu hmotnostných dielov disperzie podľa príkladu D11 sa disperguje so 40 hmotnostnými dielmi pigmentovej pasty P1, 6 hmotnostnými dielmi komerčne dostupnej polyesterovej disperzie (Bayhydrol® D 270, Bayer AG ), 3,4 hmotnostnými dielmi komerčne dostupnej melamínovej živice (Maprenal® MF 904, Vianova Resins) a 5,5 hmotnostnými dielmi polyizokyanátu B3 a upraví sa 16 hmotnostnými dielmi destilovanej vody a tiež 0,5 hmotnostnými dielmi 10%-ného vodného roztoku dimetyletanolamínu na pH od 8,5 ± 0,5 a čas efluxu je pri 23°C od DIN 5 cup, 35 ± 5 sekúnd.
Prostriedok na úpravu povrchu sa aplikuje na rozličné substráty ako vlhký film s hrúbkou 120 μίτι, vyvetrá sa pri izbovej teplote počas 10 minút a potom sa vypáli pri 165°C počas 25 minút. Tabuľka 3 ukazuje výsledky testu povlaku. Ďalšie platne sa povliekli týmto prostriedkom na povrchovú úpravu a vypálené sa následne natreli komerčne dostupným 1K akryláto/melamínovým povliekacím materiálom „Flashrot“ od DuPont/Herberts a vypálili sa pri 130°C počas 30 minút. Test výsledkov povlakov je rovnako uvedený na tabuľke 3.
Príklad 6
Porovnávací príklad pre A4; nie podľa vynálezu
PP 0166-2003
32073/H • · r *
9 r r e
9 t ' f e r» r e c '
Príklad A5 sa opakuje s tým rozdielom, že sa použije polyolová disperzia a blokovaný zosieťovací prostriedok podľa príkladu D12 : 23,6 hmotnostných dielov vodnej polyolovej disperzie podľa príkladu D12 ( bez zosieťovacieho prostriedku) a 10,8 hmotnostných dielov polyizokyanátu B4 sa disperguje so, 42,4 hmotnostnými dielmi pigmentovej pasty P1, 6,5 hmotnostnými dielmi komerčne dostupnej polyesterovej disperzie (Bayhydrol® D 270, Bayer AG), 3,6 hmotnostnými dielmi komerčne dostupnej melamínovej živice ( Maprenal® MF 904, Vianova Resins) a upraví s 13,6 hmotnostnými dielmi destilovanej vody na pH 8,3 a čas efluxu od DIN 5 cup pri 23°C je 38 sekúnd.
Prostriedok na úpravu úpovrchu sa aplikuje a testuje ako v príklade A5. Tabuľka 3 ukazuje výsledky testu povlaku.
PP 0166-2003
32073/H r e r e *» r e f r c *. '
Tabuľka 3: Vlastnosti povrchovej úpravy náterov pripravených podľa príkladov A4 a A5
A6 o CL CO cm < σ> co co ľ“ σ> o r- cm i co Q A m T- CM CM w
A5 U o r- < O CO T“ u í. CM CM CO (D Q CO CO t- CO CO W
A4 I O S o £ σ> co rf o i ra Q Λ m T- 1- CN (0
M* < & CN cn o v- cn o> co cn t- ro Q Λ CD t- CN cn CO
A4 £N CM O) f—x . <O O) r> CM O 1 (D Q Λ CĎ -r- T- CM W
A4 CN 5 CN (O cn t- cn oj m -r- o ra Q A o v- t- CN co
príklad aplikácie ro ra o ra ra ra j— r? ra ra o c ϊ '□ -u c c t- .E c cc — O c c t- .= t-cl ra C ’C o C (p 2Ž .c'Ucng’ x:.03 x: cn + ·- E = í? m ™ -2 B .S Σ υ = cn E 5 ra = > ^gEao ·π]ω-^οΕ> + υθ ra^^Etog -g^oc^ .5 2° 11 ?o 2. S” ω Ľ ·£ z > Eg 2 c g L E ° « 2 « | 3 o o c £ 5· S S ň ‘2 ο_ ω ro μ x- -g g 2 Q) cn θ ;jj cl ω ro -aj S c; > o íí ° x ω 2 o. o 'F '£. ° “J t OoScĽraäí^cocoQ x n .32 X3 ex o o E o. UJ > Q. o (Λ + — £ ο.2ο.ο-ϋφΕο.ο-τ— > cm ra φ
PP 0166-2003 32073/H
Testy povrchovej úpravy pre vypaľované povrchy korešpondujúce s príkladom A4 , sú úplne v súlade s požiadavkami praxe. V porovnaní k A5 a A6, odolnosť voči rozpúšťadlám, lesk, a elasticita ( rozťažnosť podľa Erichsena) a tiež výsledok testu po VDA ostreľovaní sú zlepšené. Viskozita (čas efluxu od DIN 4) formulovaného prostriedku na povrchovú úpravu A6, navyše stúpla o 50% po 7 dňoch skladovania pri 40°C, zatiaľ čo v prípade porovnateľnej formulácie A4/D9 tento vzostup je iba 25%.
Poznámky k vykonaným testom:
Tvrdosť: test podľa Kóniga DIN 53 157 (s)
Meranie Lesk 60°: podľa DIN EN ISO 2813 (%)
Erichsenov test: podľa DIN EN ISO 1520 (mm)
Počiatočná rozpustnosť náterového filmu : 1 minúta kontaktu s rozpúšťadlami toluén/1-metoxypropyl 2 acetát/etylacetát/acetón pri 23°C.
Stanovenie indexu : 0-5 na rozpúšťadlo, príklad: 0000=žiadna zmena, 0005=zničený v prípade acetónu.
VDA (nemecká asociácia výrobcov áut) test na prieraz kamienkom : podľa špecifikácie VW, ostreľované 2x 500g oceľovou strelou pri tlaku 1,5 baru.
Index 1-10 (1 = žiadne penetračné strely, 10 = veľmi veľké a početné prípady delaminácie od kovového panelu)

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Vodný povliekací prostriedok obsahujúci fyzikálnu zmes, prítomnú v disperzii vo vode a ak je to vhodné organické rozpúšťadlo A najmenej jedného polyolu , ktorý obsahuje uretánové skupiny a hydroxylové skupiny a obsahuje chemicky viazané hydrofilné skupiny a B najmenej jedného polyizokyanátu blokovaného pyrazolovými derivátmi všeobecného vzorca I (R1)n (D, v ktorom
    R1 znamená jeden, alebo viac (cyklo)alifatických uhlovodíkových radikálov s 1 až 12 atómami uhlíka, výhodne s 1 až 4 atómami uhlíka, ktoré obsahujú nechemicky viazané hydrofilné skupiny, a v ktorých n môže byť celé číslo od 0 do 3, pričom pomer komponentov A a B je taký, že molárny pomer blokovaných NCO skupín v zosieťovacích prostriedkoch B k NCO-reaktívnym skupinám v polyole A, alebo v zmesi pojív obsahujúcich polyol A je od 0,2 : 1 do 5 : 1.
  2. 2. Vodný povliekací prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že polyol A obsahujúci uretánové skupiny má priemernú molekulovú hmotnosť Mn ( počítané zo stechiometrie východiskového materiálu) od 1600 do 50 000 a číslo kyslosti od 10 do 80 a hydroxylové číslo od 16,5 do 200.
  3. 3. Vodný povliekací prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že polyol A obsahujúci uretánové skupiny má priemernú molekulovú hmotnosť Mn ( počítané zo stechiometrie východiskového materiálu) od 1600 do 10 000 a číslo kyslosti od 15 do 40 a hydroxylové číslo od 30 do 130.
    PP 0166-2003
    32073/H
  4. 4. Vodný povliekací prostriedok podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že polyol A obsahujúci uretánové skupiny je pripravený z
    A1 5 až 80% organických polyizokyanátov,
    A2 10 až 80%, polyolov a/alebo polyamínov s priemernou molekulovou hmotnosťou Mn najmenej 400,
    A3 2 až 15% zlúčenín, ktoré obsahujú najmenej dve izokyanátové reaktívne skupiny a nejmenej jednu skupinu, ktorá je schopná vytvoriť anióny,
    A4 0 až 20% polyolov s molekulovou hmotnosťou, od 62 do 400
    A5 0 až 20% zlúčenín ktoré sú monofunkčné alebo obsahujú aktívny vodík s odlišnou reaktivitou, tvoriace bloky a sú umiestnené v každom prípade na konci reťazca polyméru obsahujúceho uretánové skupiny, a/alebo
    A6 0 až 20% zlúčenín ktoré sú odlišné od A2, A3, A4 a A5 a obsahujú najmenej dve NCO-reaktívne skupiny.
  5. 5. Vodný povliekací prostriedok podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že polyol A obsahujúci uretánové skupiny je pripravený z
    A1 10 až 60% polyizokyanátov,
    A2 36 až 70%, polyolov a/alebo polyamínov s priemernou molekulovou hmotnosťou Mn najmenej 400,
    A3 3 až 10% zlúčenín, ktoré obsahujú najmenej dve izokyanátové reaktívne skupiny a nejmenej jednu skupinu, ktorá je schopná vytvoriť anióny,
    A4 1 až 10%, polyolov s molekulovou hmotnosťou od 62 do 400,
    A5 0 až 20% zlúčenín ktoré sú monofunkčné alebo obsahujú aktívny vodík s odlišnou reaktivitou, tvoriace bloky a sú umiestnené v každom prípade na konci reťazca polyméru obsahujúceho uretánové skupiny, a/alebo A6 0 až 20% zlúčenín ktoré sú odlišné od A2, A3, A4 a A5 a obsahujú najmenej dve NCO-reaktívne skupiny.
    PP 0166-2003
    32073/H β Γ. e> c
  6. 6. Vodný povliekací prostriedok podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že v komponente B sa použije ako blokovací prostriedok pre izokyanátové skupiny 3,5-dimetylpyrazol, alebo 3-metylpyrazol.
    I
  7. 7. Spôsob prípravy vodného povliekacieho prostriedku podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že zosieťovací prostriedok komponent B sa zmieša s polyolovou živicou A obsahujúcou uretánové a hydroxylové skupiny pred, alebo počas transféru do vodnej fázy.
  8. 8. Spôsob prípravy vodného povliekacieho prostriedku podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že zosieťovací prostriedok komponent B sa zmieša s polyolovou živicou A obsahujúcou uretánové a hydroxylové skupiny pred, alebo počas transféru do vodnej fázy a zmes takto získaná sa následne disperguje vo vode.
  9. 9. Použitie vodného povliekacieho prostriedku podľa jedného z nárokov 1 až 6 na povliekanie kovových substrátov.
  10. 10. Použitie vodného povliekacieho prostriedku podľa jedného z nárokov 1 až 6 pre vodné vypaľované prostriedky na úpravu povrchu .
  11. 11. Substráty potiahnuté vodným povliekacím prostriedkom podľa nárokov 1 až 6.
SK166-2003A 2000-08-14 2001-08-01 Aqueous dispersions made of pyrazole blocked polyisocyanates and coatings produced therefrom SK1662003A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10052875A DE10052875A1 (de) 2000-08-14 2000-08-14 Wässrige Dispersionen
PCT/EP2001/008892 WO2002014395A2 (de) 2000-08-14 2001-08-01 Wässrige dispersionen aus pyrazol-blockierten polyisocyanaten und daraus hergestellte beschichtungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK1662003A3 true SK1662003A3 (en) 2003-07-01

Family

ID=7661012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK166-2003A SK1662003A3 (en) 2000-08-14 2001-08-01 Aqueous dispersions made of pyrazole blocked polyisocyanates and coatings produced therefrom

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20020165334A1 (sk)
EP (1) EP1311571B1 (sk)
JP (1) JP2004515571A (sk)
KR (1) KR100788530B1 (sk)
AT (1) ATE302222T1 (sk)
AU (1) AU2001287658A1 (sk)
BR (1) BR0113228A (sk)
CA (1) CA2418805A1 (sk)
DE (2) DE10052875A1 (sk)
ES (1) ES2246339T3 (sk)
MX (1) MXPA03001313A (sk)
PL (1) PL365914A1 (sk)
SK (1) SK1662003A3 (sk)
WO (1) WO2002014395A2 (sk)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4433661B2 (ja) * 2002-08-08 2010-03-17 関西ペイント株式会社 淡彩色系水性中塗り塗料
DE10250767A1 (de) * 2002-10-30 2004-06-17 Basf Ag Polyamide
DE10306243A1 (de) * 2003-02-14 2004-08-26 Bayer Ag Einkomponenten-Beschichtungssysteme
US6894138B1 (en) * 2003-11-26 2005-05-17 Bayer Materialscience Llc Blocked polyisocyanate
DE102004060798A1 (de) 2004-12-17 2006-06-29 Bayer Materialscience Ag Wässrige Beschichtungen für Nahrungsmittelbehälter
DE102005030225A1 (de) * 2005-06-29 2007-01-04 Bayer Materialscience Ag Selbstvernetzende PUR-Dispersionen
DE102006059680A1 (de) * 2006-12-18 2008-06-19 Bayer Materialscience Ag Colöserfreie, selbstvernetzende PUR-Dispersionen
PL2115024T3 (pl) 2007-03-02 2017-04-28 Akzo Nobel Coatings International Bv Miękka w dotyku wodorozcieńczalna kompozycja powłokowa
JP2008248237A (ja) * 2007-03-08 2008-10-16 Kansai Paint Co Ltd 水性1液型塗料及び複層塗膜形成方法
US8940370B2 (en) 2009-03-04 2015-01-27 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Process for the preparation of the top coat layer of an automotive OEM multi-layer coating
EP2403912B1 (en) * 2009-03-04 2016-05-11 Coatings Foreign IP Co. LLC Process for the preparation of the top coat layer of an automotive oem multi-layer coating
EP2239286A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-13 Bayer MaterialScience AG Wässrige Bindemittel-Dispersion für Zweikomponenten-Lacke
JP2019507806A (ja) 2015-12-22 2019-03-22 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトCovestro Deutschland Ag 布地用の低溶媒被覆システム
MX2022000566A (es) * 2019-07-16 2022-02-10 Basf Coatings Gmbh Dispersiones de poliuretano de un componente, su fabricacion y uso.
KR102643078B1 (ko) * 2021-10-14 2024-02-29 한국화학연구원 라디칼 반응이 가능한 저온가교형 피라졸계 블록이소시아네이트 및 이를 포함하는 조성물

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8405320D0 (en) * 1984-02-29 1984-04-04 Baxenden Chem Blocked isocyanates
DE3828157A1 (de) * 1988-08-19 1990-02-22 Hoechst Ag Verwendung von polyurethanharzen fuer waessrige fuellerzusammensetzungen
DE3936288A1 (de) * 1989-11-01 1991-05-02 Bayer Ag In wasser dispergierbare bindemittelkombinationen, ein verfahren zur herstellung eines einbrennfuellers und dessen verwendung
JPH05169950A (ja) * 1991-12-25 1993-07-09 Nippondenso Co Ltd 車両のアブソーバ減衰力制御装置
JP3547225B2 (ja) * 1995-07-31 2004-07-28 旭化成ケミカルズ株式会社 着色の少ない塗料組成物
GB9520317D0 (en) * 1995-10-05 1995-12-06 Baxenden Chem Ltd Water dispersable blocked isocyanates
DE19615116A1 (de) * 1996-04-17 1997-10-23 Bayer Ag Wäßrige bzw. wasserverdünnbare blockierte Polyisocyanate für die Herstellung von wäßrigen 1K-PUR-Klarlacken mit wesentlich verringerter Thermovergilbung
DE19619545A1 (de) * 1996-05-15 1997-11-20 Bayer Ag Beschichtungsmittel für Glas
DE19810660A1 (de) * 1998-03-12 1999-09-16 Bayer Ag Wäßrige Polyisocyanatvernetzer mit Hydroxypivalinsäure und Dimethylpyrazol-Blockierung
DE19824484A1 (de) * 1998-06-02 1999-12-09 Bayer Ag Festkörperreiche Polyurethandispersionen mit hoher Applikationssicherheit
JP2000178505A (ja) * 1998-12-17 2000-06-27 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 一液熱硬化塗料及び塗装方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1311571B1 (de) 2005-08-17
KR100788530B1 (ko) 2007-12-24
PL365914A1 (en) 2005-01-10
DE10052875A1 (de) 2002-02-28
MXPA03001313A (es) 2004-04-02
BR0113228A (pt) 2003-07-08
ES2246339T3 (es) 2006-02-16
CA2418805A1 (en) 2003-02-10
US20020165334A1 (en) 2002-11-07
KR20030023752A (ko) 2003-03-19
ATE302222T1 (de) 2005-09-15
AU2001287658A1 (en) 2002-02-25
DE50107141D1 (de) 2005-09-22
WO2002014395A3 (de) 2002-05-30
EP1311571A2 (de) 2003-05-21
WO2002014395A2 (de) 2002-02-21
JP2004515571A (ja) 2004-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5047294A (en) Use of polyurethane resins for aqueous filler compositions
US7049367B2 (en) Self-crosslinking PU dispersions
CA2094618C (en) Water-based coating compositions and their use for the production of flexible coatings
CA2448119C (en) Polyurethane resin with high carbonate group content
US5658617A (en) Aqueous dispersion of polyurethane resins, a method of manufacturing them, coating agents containing them and use thereof
US5804647A (en) Aqueous polyurethane-ureas, a process for their production and their use in coating compositions
US9469716B2 (en) Single-component polyurethane system comprising aqueous or water-soluble polyurethanes
US20090264587A1 (en) Aqueous polyurethane solutions for polyurethane systems
US20060293468A1 (en) Polymer blend based on polycarbonate polyols
US20110045219A1 (en) Coating compositions for glass substrates
JP5409003B2 (ja) 自己架橋性pur分散液
US20060084775A1 (en) Coating material composition stable to hydrolysis
JPH0770514A (ja) 水性被覆組成物、その製法および用途
JP2007517947A (ja) 被覆剤組成物
SK1662003A3 (en) Aqueous dispersions made of pyrazole blocked polyisocyanates and coatings produced therefrom
CZ169893A3 (en) Water soluble two-component coating composition
US6824834B2 (en) Coating composition
CA1338294C (en) Aqueous compositions for use in the production of crosslinked polyurethanes
US5334651A (en) Water-thinnable two-component coating preparation, a process for its preparation, and its use
EP1609539A2 (en) Method for coating coils
US7157519B2 (en) High molar mass polyurethane dispersions
US6160076A (en) Cross-linked aqueous polyurethane dispersions containing dimer/trimer
US6136941A (en) Aqueous polyurethane dispersions containing dimer/trimer
DE19607853A1 (de) In Wasser lösliche oder dispergierbare Polyharnstoffe, ein Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung zur Beschichtung beliebiger Substrate

Legal Events

Date Code Title Description
FB9A Suspension of patent application procedure