Dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea.

Métodos para la producción de dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea en los cuales

A) en primer lugar, se produce un prepolímero de poliuretano que contiene grupos NCO mediante la conversión de

A1) poliisocianatos con

A2) polioles y/o poliaminas poliméricos que tienen pesos moleculares promedios en número mayor que 400 a 8 000 g/mol,

A3) si fuera necesario, compuestos de bajo peso molecular que tienen un peso molecular promedio en número de 17-400 g/mol, seleccionados del grupo compuesto por mono- y polialcoholes, mono- y poliaminas, así como aminoalcoholes,

A4) compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, iónicos o potencialmente iónicos y/o compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, no iónicos,

A5) compuestos reactivos al isocianato, que contienen al menos un grupo C7- a C24-alquilo o C7- a C24-alquenilo, y

A6) compuestos reactivos al isocianato, que contienen al menos un grupo polisiloxano de la fórmula

(4)

en donde

X representa O, S, NH o NR,

A, B, B' independientemente uno del otro, representan grupos de hidrocarburo con 1 a 30 átomos de carbono, que, si fuera necesario, pueden contener heteroátomos seleccionados de N, O, P y/o S, y que no son reactivos a los isocianatos,

m representa un número de 3 a 55,

y en donde los grupos polisiloxano introducidos por el componente A6) están presentes como cadenas laterales, y

B) los grupos NCO del prepolímero aún libres se convierten con monoaminas, poliaminas, hidrazina y/o hidrazidas reactivas al isocianato, de manera tal que se logre una proporción molar calculada de los grupos NH reactivos al isocianato con relación a los grupos NCO de 0.7 a 1.2.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/002098.

Solicitante: STAHL INTERNATIONAL B.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: SLUISWEG 10 5145 PE WAALWIJK PAISES BAJOS.

Inventor/es: FISCHER, THOMAS, MUNTER,JURGEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/08 (Procesos de preparación)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/66 (Compuestos de los grupos C08G 18/42, C08G 18/48, ó C08G 18/52)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliureas... > C09D175/04 (Poliuretanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/32 (Compuestos polihidroxi; Poliaminas; Hidroxiaminas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > PIELES; PIELES SIN CURTIR; CUEROS > TRATAMIENTO DE LAS PIELES O LOS CUEROS CON PRODUCTOS... > C14C11/00 (Terminado de la superficie del cuero)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/12 (Procesos de prepolimerización)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/36 (Esteres hidroxilados de ácidos grasos de alto peso molecular)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/44 (Policarbonatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliureas... > C09D175/02 (Poliureas)

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Fragmento de la descripción:

Dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea La presente invención se refiere a dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea y a métodos para su producción, que se pueden usar como parte del recubrimiento de un sustrato de superficies flexibles. Estas mejoran su resistencia a la suciedad y su capacidad de limpieza.

La producción de dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea mediante el método de polímero-ionómero o el método con acetona se conoce desde hace mucho tiempo, por ejemplo de Prog. Org. Coat. 9 (1981) 281 -340. En el mismo se produce en sustancia o en solución un polímero que contiene grupos de isocianatos y, si fuera necesario, se disuelve luego de realizar una reacción en disolvente. Finalmente, el polímero o la solución polimérica se dispersa en agua y se lleva a cabo una reacción de alargamiento de cadenas con poliaminas. La reacción de alargamiento se puede realizar parcial o completamente antes de la dispersión. Por último, si fuera necesario, se destila el disolvente.

La solicitud de patente WO-2009/144157 describe un método para la producción de dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea estabilizadoras de espuma, en el cual

A) en primer lugar, se genera un prepolímero de poliuretano que contiene grupos NCO mediante la conversión de

A1) poliisocianatos con A2) polioles y/o poliaminas poliméricos que tienen pesos moleculares promedios en número mayor que 400 a 8000 g/mol, A3) compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, no iónicos,

A4) grupos que contienen compuestos alifáticos reactivos al isocianato,

A5) si fuera necesario, compuestos de bajo peso molecular que tienen un peso molecular promedio en número de 17-400 g/mol, seleccionados del grupo compuesto por mono-y polialcoholes, mono-y poliaminas, así como aminoalcoholes,

A6) si fuera necesario, compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, iónicos o potencialmente iónicos, A7) si fuera necesario, pueden prepararse en cetona o éster alifáticos como disolvente,

B) los grupos NCO del prepolímero aún libres se convierten con monoaminas, poliaminas, hidrazinas y/o hidrazidas reactivas al isocianato, de manera tal que se logre una proporción molar calculada de los grupos NH reactivos al isocianato con relación a los grupos NCO de 0.8 a 1.2, en donde

C) el prepolímero obtenido del paso A) se disuelve en cetonas o ésteres alifáticos, o, si la producción se llevó a cabo ya en presencia de A7) , la solución de prepolímero, si fuera necesario, se diluye mediante la adición de más cetona o éster alifáticos.

Partiendo del estado actual de la técnica, se plantea el objetivo de poner a disposición un aglutinante que mejore la resistencia a la suciedad de los sustratos de superficies flexibles, en particular el cuero. El aglutinante debe mejorar además la capacidad de limpieza de los sustratos de superficies flexibles, en particular el cuero.

De manera sorpresiva, se descubrió que ese objetivo se logra con dispersiones de poliuretano-poliurea obtenidas mediante la conversión de poliisocianatos con compuestos reactivos al isocianato, que contienen al menos un grupo polisiloxano.

Por consiguiente, el objetivo de la invención es un método para la producción de dispersiones acuosas de poliuretanopoliurea, en el que A) en primer lugar, se genera un prepolímero de poliuretano que contiene grupos NCO mediante la conversión de A1) poliisocianatos con A2) polioles y/o poliaminas poliméricos que tienen pesos moleculares promedios en número mayor que 400 a 8000 g/mol,

A3) si fuera necesario, compuestos de bajo peso molecular que tienen pesos moleculares promedios en número de 17-400 g/mol, seleccionados del grupo compuesto por mono-y polialcoholes, mono-y poliaminas, así como aminoalcoholes,

A4) compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, iónicos o potencialmente iónicos y/o compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, no iónicos, A5) compuestos reactivos al isocianato, que contienen al menos un grupo C7-a C24-alquilo o C7-a C24alquenilo, y

A6) compuestos reactivos al isocianato, que contienen al menos un grupo polisiloxano y

B) los grupos NCO del prepolímero aún libres se convierten con monoaminas, poliaminas, hidrazinas y/o hidrazidas reactivas al isocianato, de manera tal que se logre una proporción molar calculada de los grupos NH reactivos al isocianato con relación a los grupos NCO de 0.7 a 1.2.

Resulta esencial para la invención la conversión del isocianato con compuestos reactivos al isocianato, que contengan al menos un grupo polisiloxano, en combinación con la conversión del isocianato con compuestos reactivos al isocianato que contengan al menos un grupo C7-a C24-alquilo o C7-a C24-alquenilo.

Otro objetivo de la invención es el uso de las dispersiones de poliuretano-poliurea producidas de acuerdo con la invención para un material facilitador de la limpieza y resistente a las manchas de sustratos de superficies flexibles, en particular de cuero.

Otro objetivo de la invención es un método para un material facilitador de la limpieza y resistente a las manchas de sustratos de superficie flexibles, en particular de cuero, en el que sobre el sustrato de superficie flexible, en particular el cuero se aplica la dispersión de poliuretano-poliurea producida de acuerdo con la invención.

Otro objetivo de la invención son dispersiones de poliuretano-poliurea, producidas de acuerdo con el método precedente.

Los poliisocianatos apropiados de acuerdo con A1) tienen la fórmula X (NCO) p, en donde p es un número mayor que 1 a 4, preferentemente de 2 a 3, más preferentemente 2 y X es un radical de hidrocarburo alifático, cicloalifático, aromático o aralifático. Preferentemente, X representa un radical de hidrocarburo alifático con 3 a 20 átomos de carbono, un radical de hidrocarburo cicloalifático con 5 a 15 átomos de carbono, un radical de hidrocarburo aromático con 6 a 15 átomos de carbono, o un radical de hidrocarburo aralifático con 7 a 15 átomos de carbono. Si son poliisocianatos de fórmula X (NCO) p, que usan las mezclas de compuestos con diferente número de grupos de isocianato, entonces p es el número de grupos de isocianato presentes.

Los ejemplos de ese tipo de diisocianatos son tetrametilendiisocianato, hexametilendiisocianato, dodecametilendiisocianato, 1, 4-diisocianatociclohexano, 1-isocianato-3, 5, 5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano (IPDI) , 2, 2-a- (4-isocianatociclohexil) -propano, trimetilhexandiisocianato, 1, 4-diisocianatobenzol, 2, 4-diisocianatotoluol, 2, 6diisocianatotoluol, 4, 4'-diisocianatodifenilmetano, 2, 4'-diisocianatodifenilmetano, p-xililendiisocianato, tetrametilxililendiisocianato (TMXDI) , los isómeros de 4, 4'-diisocianatodiciclohexilmetano tales como el isómero trans/trans, el isómero cis/-cis y el isómero cis/trans, así como las mezclas obtenidas a partir de esos compuestos.

Los polioles o poliaminas poliméricos de acuerdo con A2) se obtienen regularmente de los grupos de policarbonatos, poliéster, poliéter, poliolefina y polisiloxano que contienen grupos hidroxilo o amino, como los que se conocen de la Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistr y 2005, DOI: 10. 1002/14356007. a21_665. pub2 "Polyurethane", Capítulo 3, W. Friederichs.

Los polioles de policarbonato apropiados son aquellos que se pueden obtener, por ejemplo, mediante la reacción de fosgeno con un exceso en alcoholes multivalentes. Como alcoholes bivalentes se consideran, por ejemplo, etilenglicol, propano-1, 2-diol, propano-1, 3-diol, butano-1, 2-diol, butano-1, 3-diol, butano-1, 4-diol, buteno-1, 4-diol, butino-1, 4-diol, pentano-1, 5-diol, neopentilglicol, 2-butil-2-etil-1, 3-propandiol, bis (hidroximetil) -ciclohexano como 1, 4-bis (hidroximetil) ciclohexano,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Métodos para la producción de dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea en los cuales A) en primer lugar, se produce un prepolímero de poliuretano que contiene grupos NCO mediante la conversión de A1) poliisocianatos con A2) polioles y/o poliaminas poliméricos que tienen pesos moleculares promedios en número mayor que 400 a 8 000 g/mol, A3) si fuera necesario, compuestos de bajo peso molecular que tienen un peso molecular promedio en número de 17-400 g/mol, seleccionados del grupo compuesto por mono-y polialcoholes, mono-y poliaminas, así como aminoalcoholes,

A4) compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, iónicos o potencialmente iónicos y/o compuestos hidrofílicos reactivos al isocianato, no iónicos, A5) compuestos reactivos al isocianato, que contienen al menos un grupo C7-a C24-alquilo o C7-a C24-alquenilo, y A6) compuestos reactivos al isocianato, que contienen al menos un grupo polisiloxano de la fórmula (4)

en donde X representa O, S, NH o NR,

A, B, B' independientemente uno del otro, representan grupos de hidrocarburo con 1 a 30 átomos de carbono, que, si fuera necesario, pueden contener heteroátomos seleccionados de N, O, P y/o S, y que no son reactivos a los isocianatos,

m representa un número de 3 a 55,

y en donde los grupos polisiloxano introducidos por el componente A6) están presentes como cadenas laterales, y

B) los grupos NCO del prepolímero aún libres se convierten con monoaminas, poliaminas, hidrazina y/o hidrazidas reactivas al isocianato, de manera tal que se logre una proporción molar calculada de 45 los grupos NH reactivos al isocianato con relación a los grupos NCO de 0.7 a 1.2.

2. Métodos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los grupos C7-a C24-alquilo o C7-a C24-alquenilo introducidos por el componente A5) están presentes como cadenas laterales.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 y/o 2, en donde C) el prepolímero obtenido del paso A) se produce en cetonas o ésteres alifáicos y/o se disuelve o se diluye en cetonas o ésteres alifáticos después de la conversión en el paso A) .

4. Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones1-3, en donde los componentes A1) son diisocianatos.

5. Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones1-4, en donde los componentes A1) son diisocianatos alifáticos.

6. Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-5, en donde los componentes A2) a A6) consisten en términos molares mayores que el 95% de los compuestos que tienen uno o dos grupos reactivos al isocianato, en donde los grupos de ácido carboxílico no se consideran reactivos al isocianato.

7. Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-6, en donde el prepolímero de poliuretano que contiene grupos NCO se obtiene mediante reacción de 10 a 45 % en peso del componente A1) , 30 a 80 % en peso del componente A2) , 0 a 10 % en peso del componente A3) , 0.1 a 20 % en peso del componente A4) , 0.1 a 20 % en peso de componente A5) y 0.1 a 20 % en peso de componente A6) , en donde la suma de todos los componentes mencionados asciende al 100 % en peso.

8. Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-7, en donde los compuestos de acuerdo con A5) contienen al menos una cadena alquilo o alquenilo no ramificada de 7 a 24 carbonos.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde los compuestos de acuerdo con A5) contienen al menos una cadena alquilo no ramificada, saturada de 11 a 22 carbonos.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde los compuestos de acuerdo con A5) contienen al menos una cadena alquilo no ramificada, saturada de 15 a 20 carbonos.

11. Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-10, en donde en los compuestos de acuerdo con A6) , m representa un número de 4 a 25.

12. Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1-10, en donde en los compuestos de acuerdo con A6) , m 20 representa un número de 6 a 20.

13. Dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea, que pueden obtenerse de acuerdo con el método descrito en una de las reivindicaciones 1 a la 12.

14. Uso de dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea de acuerdo con la reivindicación 13 para la producción de recubrimientos.

15. Recubrimientos, que pueden obtenerse a partir de dispersiones acuosas de poliuretano-poliurea de acuerdo con la reivindicación 14.

16. Sustratos recubiertos con recubrimientos de acuerdo con la reivindicación 15.

17. Sustratos de superficies flexibles recubiertos con recubrimientos de acuerdo con la reivindicación 15. 35 18. Sustratos de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el sustrato es cuero o cuero artificial.

19. Sustrato de acuerdo con la reivindicación 18, en donde el cuero es un cuero plena flor, desflorado o dividido.