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DE2645779C3 - Verfahren zur Herstellung von emulgatorfreien, wäßrigen Polyurethandispersionen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von emulgatorfreien, wäßrigen Polyurethandispersionen

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DE2645779C3
DE2645779C3 DE19762645779 DE2645779A DE2645779C3 DE 2645779 C3 DE2645779 C3 DE 2645779C3 DE 19762645779 DE19762645779 DE 19762645779 DE 2645779 A DE2645779 A DE 2645779A DE 2645779 C3 DE2645779 C3 DE 2645779C3
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Germany
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water
diisocyanates
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aliphatic
diisocyanate
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DE19762645779
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DE2645779A1 (de
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Guenter Dipl.-Chem. Dr. 6703 Limburgerhof Eckert
Herbert Dipl.-Chem. Dr. 7500 Karlsruhe Stutz
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BASF SE
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BASF SE
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Publication date
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Priority to ES463032A priority patent/ES463032A1/es
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G18/724—Combination of aromatic polyisocyanates with (cyclo)aliphatic polyisocyanates

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Description

Die Herstellung emulgatorfreier, wäßriger Polyurethandispersionen durch Einbau ionischer Zentren in das Polymermolekül, Lösen in einem wasserhaltigen organischen Lösungsmittel und Entfernen des organischen Lösungsmittels ist beispielsweise aus der DE-AS 1495745 sowie aus der Zeitschrift »Angewandte Chemie«, 82/2 (1970), Verlag Chemie GmbH, Weinheim, Seiten 53-90 bekannt.
Die DE-OS 2034479 lehrt darüber hinaus, daß hierbei als Ausgangsprodukt Polyhydroxyverbindungen mit einem Molekulargewicht von 350 bis 10000 und zur Einführung der ionischen Zentren äquimolare Additionsprodukte aus den Alkalisalzen von a-olefinischen Carbonsäuren an aliphatische diprimare Diamine besonders geeignet sind. Die Dispergierung kann dabei in beliebiger Weise erfolgen, bevorzugt wird so gearbeitet, daß zunächst die höhermolekulare Polyhydroxylverbindung in der Schmelze mit überschüssigem Diisocyanat zu einem Präpolymeren mit Isocyanatendgruppen umgesetzt, dieses in einem mit Wasser mischbaren, unter I(X)°C siedenden organischen Lösungsmittel aufgenommen und mit einer wäßrigen Lösung des Salzgruppen enthaltenden Diamins und anschließend mit Wasser versetzt wird. Das organische Lösungsmittel wird dann abdcstillicrt.
Aus den in dieser Weise erhältlichen Dispersionen hergestellte Überzüge weisen jedoch noch gewisse Mangel auf, die ihrer technischen Verwendung, insbesondere als Ledefbeschichtungen, entgegenstehen. So erhält man mit aliphatischen oder cycloaliphatischen Diisocyanaten zwar feinteilige, stabile Dispersionen, doch sind die daraus erhältlichen Überzüge sehr weich und haben einen gummiartigen Griff, Aromatische Diisocyanate ergeben hingegen relativ grobteilige Dispersionen, die leicht zum Sedimentieren neigen,
und die daraus hergestellten Überzüge weisen ein mangelhaftes Festigkeits- und Verschleißverhalten auf.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Polyurethan-Dispersionen ohne die genann-
i» ten Nachteile zu entwickeln.
Es wurde gefunden, daß sich die beschriebenen Nachteile beseitigen lassen, wenn man zum Aufbau von ionischen Polyurethandispersionen eine Kombination von aliphatischen oder cycloaliphatischen mit
ι > aromatischen Diisocyanaten einsetzt, und zwar entweder zuerst das aromatische, dann das (cycloaliphatische, oder beide gleichzeitig. Polyurethandispersionen, die unter Verwendung dieser Diisocya .lat-Kombinationen hergestellt werden, sind durch den Stand
-·» der Technik nicht nahegelegt, zumal die genannten Diisocyanate bekanntlich sehr verschieden schnell reagieren. Diese Dispersionen sind den bekannten aus rein aliphatischen oder rein aromatischen Diisocyanaten in überraschender Weise überlegen. Sie sind fein-
r» teilig und stabil. Aus ihnen lassen sich harte und gleichzeitig zähe Überzüge mit hervorragendem Festigkeits- und Verschleißverhalten herstellen.
Die Kombination von (cycloaliphatischen mit aromatischen Diisocyanaten zum Aufbau der erfindungs-
Mi gemäß hergestellten ionischen Polyurethandispersionen verfolgt den Zweck, in das Polymermolekül längere polare Segmente von aromatischem Diisocyanat und Kettenverlängerungsmitteln einzubauen. Das fertige Polyurethan enthält dann sowohl durch
ii längere Ketten von z. B. Polyestern oder Polyäthern voneinander getrennte Segmente aus aromatischem Diisocyanat und Kettenverlängerungsmitteln ohne Salzgruppen als auch Segmente aus aliphatischem oder cycloaliphatischem Diisocyanat und Kettenver-
Kt längerungsmitteln, welche ionische Gruppen enthalten. Dies ist erfindungswesentlich.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von emulgatorfreien, wäßrigen Polyurethandispersionen durch Umsetzung von Dihy-
ii droxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000, Diisocyanaten und Kettenverlängerungsmitteln mit mindestens 2 gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht unter 300 in der Schmelze
in oder in Gegenwart eines unter 100° C siedenden und mit Wasser mischbaren, inerten organischen Lösungsmittels zu einem Präpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen, «inschließende Umsetzung des gegebenenfalls mit weiterem Lösungsmittel verdünnten
v. Präpolymeren mit gegebenenfalls in Wasser gelösten, wasserlöslichen Salzen von aliphatischen Aminocarbon- oder -sulfonsäuren mit mindestens einem an Stickstoff gebundenen Wasserstoff atom, Dispergieren des erhaltenen Polyurethans in Wasser und destillative
mi Entfernung des organischen Lösungsmittels. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung des Präpolymeren eine Kombination von aromatischen und 10 bis 50 Mol% aliphatischen oder cycloaliphatischen Diisocyanaten, bezogen auf die
hi Kombination, verwendet, wobei man entweder zuerst mit dem aromatischen und danach mit dem aliphatischen oder dem cycloaliphatischen Diisocyanat oder mit beiden Diisocyanaten gleichzeitig umsetzt.
Geeignete Dihydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000 sind die bekannten Polyester, Polyäther, Polythioätber, Polylactone, Polyacetale, Polycarbonate und Polyesteramide mit 2 endständigen Hydroxylgruppen, Bevorzugt werden solche Dihydroxylverbindungen, deren Molekulargewichtsbereich zwischen 750 und 3000 liegt. Selbstverständlich können auch Gemische dieser höhermolekularen Dihydroxylverbindungen untereinander eingesetzt werden.
Geeignete aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Diisocyanate sind z. B. 1,4-Butandiisocyanat, 1,6-Hexandnsocyanat, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, Cyclohexandiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan, 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan, 2,4- und 2,6-ToluoI-diisocyanat, sowie deren technischen Isomerengemische. Das molare Verhältnis der (cyclo)aliphatischen zu den aromatischen Diisocyanaten liegt zweckmäßig im Bereich von 1:1 bis 1:9, vorzugsweise von 1:2 bis 1:6.
Geeignete wasserlösliche Salze von aliphatischen Aminocarbon- oder -sulfonsäuren sind z. B. in der DE-OS 2 034 479 oder DE-OS 1954 090 beschrieben. Es sind dies vorzugsweise die Alkalisalze, insbesondere die Natrium- und Kaliumsalze, der Additionsprodukte von niederen aliphatischen diprimären Diaminen, z. B. Äthylendiamin, an ungesättigte Carbonsäuren, wie (Melh)Acrylsäure, Crotonsäure oder Maleinsäure, sowie Alkalisalze des Lysins. Allgemein bevorzugt werden Verbindungen mit zwei an verschiedene Stickstoffatome gebundenen Wasserstoffatomen sowie mit nur einer SrJzgruppe im Molekül, also Verbindungen, die das Produkt v--ohl dispergierbar, aber nicht allzu hydrophil machen und die außerdem zur Kettenverlängerung geeignet sind. Auch die Alkalisalze der Additionsprodukte von Propansulfon an aliphatische diprimäre Diamine sind gut geeignet. Sie werden in solchen Mengen angewandt, daß das erhaltene Polyurethan 0,02 bis 1 Gew.% salzartige Gruppen enthält.
Geeignete Kettenverlängerungsmittel mit mindestens zwei gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem Molekulargewicht unter 300 ohne Salzgruppen sind die üblichen Glykole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Butandiol-1,3 und -1,4, Hexandiol, Neopentylglykol, Cyclohexandiol, 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan, 2,2-Bis-( 4 -hydroxyäthoxyphenyl)-propan, Diäthylenglykol oder Dipropylenglykol, Diamine, wie Äthylendiamin, Piperazin, Isophorondiamin, Toluoldiamin, Diaminodiphenylmethan sowie Aminoalkohole, Hydrazin und gegebenenfalls auch Wasser.
Die Isocyanatgruppen und die mit Isocyanat reaktionsfähigen Hydroxyl- und Aminogruppen sollen in ungefähr äquivalenten molaren Verhältnissen eingesetzt werden. Das Verhältnis der Zahl der Isocyanatgruppen zur Zahl der insgesamt mit Isocyanat reaktionsfähigen Wasserstoffatome soll im Bereich zwischen 0,9 und 1,2, bevorzugt zwischen 1,0 und 1,1 liegen.
Die Dihydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 5(M) bis 5000 (A), Diisocyanate (B), Kettenverlängerungsmittel mit einem Molekulargewicht unter 3(M) (C) und wasserlöslichen Salze aliphatischer Aminocarbonsäuren oder Aminosulfonsäuren (D) sollen in solchen molaren Verhältnissen eingesetzt werden, daß das Verhältnis der Komponente (A) zu der Summe der Diisocyanate (B) sowie zu der Summe der Kettenverlängerungsmittel (C) und der Komponente (D) im Bereich von A:B:(C + D) = 1:2; 1 bis 1:14:13 liegt. Besonders vorteilhaft ist der Bereich von 1:4:3 bis 1:10:9,
Zur Beschleunigung der Reaktion der Diisocyanate können die üblichen und bekannten Katalysatoren, wie Dibutylzinndilaurat, Zinn-(II)-octoat oder 1,4-DiazabicycIo-(2,2,2)-octan, mitverwendet werden.
Die Herstellung der wäßrigen Polyurethandispersionen erfolgt in an sich bekannter Weise durch Umsetzung der Dihydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000 mit den Diisocyanaten und den Kettenverlängerungsmitteln mit einem Molekulargewicht unter 300 ohne Salzgruppen in der Schmelze oder gegebenenfalls in Gegenwart eines unter 100° C siedenden und mit Wasser mischbaren, inerten organischen Lösungsmittels, gegebenenfalls unter Druck, zu einem Präpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden aromatischen und (cyclo)aliphatischen Diisocyanate können dabei entweder im Gemisch miteinander oder auch in der genannten Reihenfolge nacheinander mit den Dihydroxylverbindungen und den Kettenverlängerungsmitteln umgesetzt werden. Auf Grund der unterschiedlichen Reaktionsfähigkeit der beiden Diisocyanate ist es häufig ausreichend, die Diisocyanate im Gemisch miteinander einzusetzen. Werden sie nacheinander mit den DKiydroxylverbindungen und den Kettenverlängerungsmitteln umgesetzt, dann ist es erfindungswesentlich, zuerst das aromatische und dann das (cyclo)aliphatische Diisocyanat einzusetzen, um sicherzustellen,daß das Reaktionsprodukt mittelständige Segmente aus aromatischem Diisocyanat und Kettenverlängerungsmittel sowie endständige (cycloaliphatische Isocyanatgruppen aufweist. Bei der stufenweisen Umsetzung der beiden Diisocyanate ist es nicht wesentlich, vor der Zugabe des (cyclo)aliphatischen Diisocyanate das aromatische Diisocyanat vollständig umzusetzen, sondern das (cycloaliphatische Diisocyanat kann häufig bereits zu einem Zeitpunkt zugesetzt werden, zu dem erst ein Teil des aromalischen Diisocyanats reagiert hat.
Das so erhaltene Polyurethanpräpolymere mit endständigen aliphatischen oder cycloaliphatische!! Isocyanatgruppen wird gegebenenfalls mit einem mit Wasser mischbaren, unter 100° C siedenden und gegenüber Isocyanatgruppen inerten Lösungsmittel weiter verdünnt und bei einer Temperatur zwischen 20 und 50° C mit den wasserlöslichen Salzen von aliphatischen Aminocarbon- oder -sulfonsäuren, gegebenenfalls in Form einer wäßrigen Lösung, versetzt. Die Umsetzung der Salze mit den Isocyanatgruppen erfolgt spontan und führt, soweit die carbon- oder sulfonsäuren Salze mehr als eine NH-Gruppe pro Molekül enthalten, zur Kettenverlängerung. In die Lösung des so erhaltenen Polyurethans mil eingebauten salzartigen Gruppen wird Wasser eingerührt und das organische Lösungsmittel destillativ entfernt.
Man erhält dabei feinteilige, stabile Dispersionen, die durch Eindampfen gegebenenfalls auf konzentriert werden können. Im allgemeinen werden lösurij;smiltelfreie Latices mit einem Festkörpergehall von 30-50% bevorzugt.
Als niedrigsiedende Lösungsmittel kommen gegenüber Isocyanat inerte polare Lösungsmilk I mil
Siedepunkten unter 100° C in Frage, die mit Wasser mischbar sind, z, B, Aceton, Tetrahydrofuran oder Methylethylketon,
Die Dispersionen können z, B, nach der folgenden allgemeinen Vorschrift hergestellt werden: Die Dihydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000 werden zunächst bei etwa 120° C im Wasserstrahlvakuum 30 Minuten entwässert, mit den Kettenverlängerungsmitieln mit einem Molekulargewicht unter 300 ohne Salzgruppen vermischt und gegebenenfalls in Gegenwart der Lösungsmittel mit einem Gemisch der beiden Diisocyanate oder zuerst mit den* aromatischen und dann mit dem (cyclo)aliphatischen Diisocyanat bei 50 bis 130° C zu einem Präpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen umgesetzt. Das erhaltene Präpolymere wird dann mit weiterem Lösungsmittel so weit verdünnt, daß ungefähr eine 30-50%ige Lösung resultiert. Die Präpolymerlösungwird nun mit einer Lösung des Alkalisalzes der Aminocarbon- oder -sulfonsäure in Wasser versetzt. Nach Beendigung der Reaktion bei 20 bis 50° C wird die entsprechend dem gewünschten Feststoffgehalt der herzustellenden Dispersion berechnete Wassermenge zugefügt und das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert.
Die so erhältlichen Dispersionen sind mehr als 6 Monate auch bei tropischen Temperaturen stabil. Sie können nach üblichen Verfahren zu Filmen, Folien, Überzügen, Beschichtungen, Lackierungen und Imprägnierungen der verschiedensten Substrate verarbeitet werden. Besonders eignen sich die Dispersionen zur Ledeibeschichtung. Sie haften ausgezeichnet auf Leder, sind elastisch, fest, zäh und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung und verleihen dem Leder einen angenehmen Griff.
Die Polyurethandispersionen können je nach ihrer vorgesehenen Verwendung auch mit üblichen Modif izierungs- und Zusatzstoffen kombiniert werden, z. B. Vernetzungsmitteln, Weichmachern, Pigmenten und Füllstoffen. Sie können ferner auch mit geeigneten Dispersicrjen aus natürlichen oder synthetischen Polymeren, beispielsweise Nitrocellulose, verschnitten werden.
Die in den Beispielen und Vergleichsversuchen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1
203 Teile eines handelsüblichen Polyesters aus Adipinsäure, Hexandiol und Neopentylglykol mit einer OH-Zahl von 55 werden in einem mit einem Rührwerk versehenen Kolben bei 130° C und 20Torr 30 Minuten entwässert. Der Polyester wird abgekühlt, in 200 Teilen Aceton gelöst und mit 40,5 Teilen Butandiol-1,4 versetzt. Dann wird ein Gemisch aus 69,7 Teilen Toluoldisioscyanat (Isomerenverhältnis 2,4/ 2,6 = 80/20) und 33,6 Teilen Hexamethylendiisocyanat sowie 0,02 Teile Dibutylzinndilaurat zugegeben. Nach 3stündigem Rühren bei 60° C wird mit 300 Teilen Aceton verdünnt und auf Raumtemperatur abgekühlt. In die so erhaltene Lösung des Präpolymeren werden 19,3 Teile einer 40%igen wäßrigen Lösung des äquimolaren Additionsproduktes von Äthylendiamin an Natriumacrylat eingerührt. Nach 20 Minutenwerden 500 Teile Wasser zugetropft und anschließend das Aceton unter vermindertem Druck abdestilliert.
Es resultiert eine rehr feinteilige, stabile Dispersion, die auch bei längerer Lagerung nicht zum Sedimentieren neigt. Trocknet man die Dispersion auf Glasplatten, so erhält man klare, hechglänzende und sehrzähe Filme, die nach DIN 53504 eine Reißfestigkeit von 33 N/mm2 und eine Reißdehnung von 720% besitzen.
Vergleichsversuch 1 a
203 Teile des bei Beispiel 1 verwendeten Polyesters
ι» werden wie dort beschrieben entwässert, in Aceton gelöst und mit 36 Teilen Butandiol-1,4 versetzt. Die Menge des Kettenverlängerers Butandiol ist hier um die gleiche molare Menge gegenüber Beispiel 1 verringert, um die die Menge an salzgruppenhaltigem Kettenverlängerungsmittel erhöht ist. Die molare Gesamtmenge an Kettenverlängerungsmitteln ist also bei beiden Versuchen gleich. Nach Zugabe von 104,4 Teilen Toluoldiisocyanat (80/20) und 0,02 Teilen Dibutylzinndilaurat wird wie bei Beispiel 1 weitergear-
2Ii beitet, wobei jedoch die gegenüber Beispiel 1 verdoppelte Menge (15,4 g, gelöst in 23 g Wasser) des saizgruppe nhal tige η Kette nvcrlängerungsmittel s (Additionsprodukt von Äthylendiamin an Natriumacrylat) eingesetzt wird.
.'"> Die nach Abdestillieren des Acetons erhaltene Dispersion ist trotz des gegenüber Beispiel 1 verdoppelten Salzgruppengehaltes sehr grobteilig und beginnt sofort zu sedimentieren. Bei geringerem Salzgruppengehalt wäre dies selbstverständlich in noch höherem
jo Maße der Fall. Sie ist deshalb für praktische Zwecke unbrauchbar.
Vergleichsversuch 1 b
Der Vergleichsversuch 1 a wird wiederholt mit der r> äquimolaren Menge (100,8 Teile) Hexamethylendiisocyanat an Stelle des Toluoldiisocyanats.
Das Präpolymere wird nach kurzer Zeit in Aceton unlöslich und fällt aus. Eine Dispersion ist damit nicht zu erhalten.
Verzichtet man hierbei auf den Einsatz von Butandiol-1,4 als Kettenverlängerungsmittel und setzt dementsprechend statt 100,8 Teilen nur 43,8 Teile Hexamethylendiisocyanat ein, so erhält man bei sonst gleichen Maßnahmen eine feinteilige, stabile Dispersion, die aber sehr weiche und daher für die meisten Zwecke ungeeignete Überzüge mit gummiartigem Griff liefert.
Vergleichsversuch Ic
241,5 Teile des Polyesters von Beispiel 1 werden entgast und bei 60° C mit 36 Teilen Toluoldiisocyanat (Isomerenverhäiinis 2,4/2,6 = 80/20) umgesetzt. Das erhaltene Produkt wird mit 700 Teilen Aceton verdünnt und ein Gemisch von 50 Teilen Wasser, 3,76
v, Teilen Äthylendiamin, 4,26 Teilen Propansulton und 19,6 Teilen wäßriger Natronlauge zugegeben. Anschließend werden 360 Teile entsalztes Wasser zugetropft und das Aceton im Vakuum abdestilliert.
Man erhält eine Dispersion, die sich bereits nach wenigen Stunden absetzt.
Beispiel 2
401 Teile eines handelsüblichen Polyesters aus Adipinsäure und Äthylenglykol mit einem Molekulargewicht 2000 werden entwässert und mit 124,9 Teilen Neopentylglykol und 230 Teilen Aceton verdünnt. Anschließend werden unter Rühren 325 Teile 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan und 44,5 Teile Iso-
phorondiisocyanat zugegeben iiiiil noch eine Stunde weitergeriihrl. Das erhaltene Präpolymere wird mit WX) Teilen Aceton verdünnt, auf Raumtemperatur abgekühlt und 38,5 Teile einer 4<)%igen wäßrigen Lösung des äquimolareii Additionsproduktes von Äthylendiamin an Natriumacrylat eingerührt. "Nach 30 Minuten werden langsam 1350 Teile entsalztes Wasser zugetropft und das Aceton unter vermindertem Druck abgezogen.
Es resultiert eine sehr feinteilige, stabile Dispersion mit einem Feststoffgehalt von ca. 40%. Auf Glasplatten aufgezogene Proben trocknen bei Raumtemperatur /u zähen Filmen, die nach DIN 53 504 eine Reißfestigkeit von 24 N/iniD", eine Reilklehnung von 430% und eine Weiterreißfestigkeit gemäß DIN 53 775 von 5,6 N/mm besitzen.
Vergleichsversuch 2 a
Heispiel 2 winl unter den gleichen Bedingungen wiederholt, mit dem Unterschied, daß an Stelle des Isophorondiisocyanates die äquimolare Menge, also 34.N5 Teilt: Toluoldiisoeyanat (isomerenverhältnis 2.4 2.6 = 80''2O) eingesetzt werden.
Die so hergestellte Dispersion beginnt Ixrreits nach wenigen Stunden zu sedimentieren. über Nacht hat sich ein dicker Bodensatz gebildet. Die mit einem Gemisch von zwei aromatischen Diisocyanates hergestellte Dispersion ist deshalb für die Praxis nicht brauchbar.
H ei spie I 3
Heispiel 2 wird wiederholt mit dem Unterschied, daß an Stelle des Polyesters 4(K) Teile Pulytetrahydrofuran mit einem Molekulargewicht von 2000 eingesetzt werden. Das Wasser wird bie 50" C /ugcgelien zusätzlich werden noch 500 Teile TetrahyfJrofurar zugesetzt.
Man erhält eine feinteilige. stabile Dispersion, die bei Raumtemperatur zu zähen, leicht opaken Filmer auftrocknet. An den Filmen wird eine Reißfestigkeil von 45,3 N/mm2, eine Reißdehnung von 385% sowie eine Weiterreißfestigkeit von 6,6 N/mm2 gemessen
Hei spie I 4
5(W Teile eines handelsüblichen Polyesters aus Adipinsäure, llexandiol und Neopentylglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 2000 werden entwässert, mit I 12,6 Teilen Hutandiol-1,4 sowie 23(1 Teilen Aceton versetzt und mit 241,6 Teilen Toluoldiisoeyanat (Isomerenverhältnis 2,4/2,6 = 80/20) W Minuten bei leichtem Sieden des Acc tons gerührt. A lisch I ie tie ι id werden 42.06 'IViIp HctimtMhylendiisoeyanat und 0.2 Teile Dihutylziniulilaurat zugesetzt und 1X) Minuten weitergerührt. Der Ansatz wird dann mit W)O Teilen Aceton verdünnt, und bei 40 ' C werden 63,3 Teile einer 32.8%igen wäßrigen Lösung von Natrium-Lysinat eingerührt. Nach 20 Minuten werden unter Rühren langsam 1250 ml entsalztes Wasser zugetropft und das Aceton unter vermindertem Druck abdestilliert.
Man erh;''t eine feinteilige. sehr stabile Dispersion mit einem Peststoffgehalt von 40%. die auch nach 6 Monaten Stehen bei Raumtemperatur noch keinen Bodensatz gebildet hat. Auf Glasplatten aufgezogene Proben trocknen bei Raumtemperatur zu klaren, hochglänzenden und sehr zähen Filmen, die eine Reißfestigkeit von 37 N nmr' und eine Reißdehnuiig von 750% besitzen.

Claims (1)

  1. Patentanspruch;
    Verfahren zur Herstellung von emulgatorfreien, wäßrigen Polyurethandispersionen durch Umsetzung von Dihydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000, Diisocyanaten und Kettenverlängerungsmitteln mit mindestens 2 gegenüber Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht unter 300 in der Schmelze oder in Gegenwart eines unter 100° C siedenden und mit Wasser mischbaren, inerten organischen Lösungsmittels zu einem Präpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen, anschließende Umsetzung des gegebenenfalls mit weiterem Lösungsmittel verdünnten Präpolymeren mit gegebenenfalls in Wasser gelösten wasserlöslichen Salzen von aliphatischen Aminocarbon- oder -sulfonsäuren mit mindestens einem an Stickstoff gebundenen Wasserstoffatom, Dispergieren des erhaltenen Polyurethans in Wasser und destillative Entfernung des organischen Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung des Präpolymeren eine Kombination von aromatischen und 10 bis 50 Mol% aliphatischen oder cycloaliphatische η Diisocyanaten, bezogen auf die Kombination, verwendet, wobei man entweder zuerst mit dem aromatischen und danach mit dem aliphatischen oder dem cycloaliphatische!! Diisocyanat oder mit beiden Diisocyanaten gleichzeitig umsetzt.
DE19762645779 1976-10-09 1976-10-09 Verfahren zur Herstellung von emulgatorfreien, wäßrigen Polyurethandispersionen Expired DE2645779C3 (de)

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