163647. lajstromszámú szabadalom • Stabil, vízzel hígítható vizes poliuretán diszperzíók és eljárás azok előállítására

163647 3 4 (lásd az 1 146 890. és 1 158 088. lajstromszámú brit szabadalmi leírásokat, a 6 614 585. lajstromszámú holland közrebocsátási iratot, az 1 282 962. lajstromszámú nyugatnémet szabadalmi leírást, a 2 004 879. lajstromszámú francia szabadalmi leírást). A hidrofil csoportok polimerbe történő beépítéséből számos probléma adódik. Az ilyen polimerekkel előállított film víz iránt nagyon érzékeny, s éppen ezért kevéssé ellenálló hidrolízissel szemben. Ez nagyon csökkenti a filmek bevonatként történő alkalmazhatóságát, mivel bevonatok esetében éppen a vízzel és atmoszferikus nedvességgel szembeni nagy ellenállást követelik meg. A szóban forgó speciális poliuretánok szintézisének egy további hátránya az, hogy a szintézis kevéssé hozzáférhető nyersanyagokat igényel, vagy a szintézis során olyan anyagokat alkalmaznak, amelyeknél nagy a melléktermékek kelekezésének veszélye vagy nehézségek adódnak a kapott termék tulajdonságainak pontos reprodukálásával. Az eljárások hátránya ezen túlmenően az, hogy az eddigiekben nem sikerült segítségükkel nagymolekulasúlyú polimereket előállítani. A 3 322 568. lajstromszámú USA-szabadalmi leírás a vizes diszperziók egy harmadik típusát ismerteti. Az eljárás során kaolinból, valamilyen gumiból (például gumiarábikumból) és tetrahidrofuránban, metiletil-ketonban vagy ciklohexanonban készített poliuretán-oldatból indulnak ki. A találmány tárgya eljárás műbőr előállítására. Az így készített diszperzió azonban olajban diszpergált víz típusú és nem hígítható vízzel, vizes oldatokkal vagy emulziókkal anélkül, hogy tulajdonságaikat el ne veszítse. Megismételtük az említett USA-szabadalmi leírás 1. példáját, azzal a különbséggel, hogy a példában alkalmazott metil-keton helyett a leírásban szintén említett ciklohexanont használtuk. Ha a kapott diszperzióhoz vizet adtunk, akkor a diszperzió csomóssá vált és a poliuretán koagulált. A szabadalmas is ezt a hatást kereste, mivel hangsúlyozta, hogy a diszperzió textilre történt felvitele után a bevonatot a lehető leghamarabb — például vízbe történő bemerítéssel — vízzel kell kezelni, s így az oldószert el kell távolítani. Ha a diszperzió hígítható lenne vízzel, ez a kezelés nyilvánvalóan az appretálás nagy részét eltávolítaná. A feltalálók oldószerként előnyösen metiletil-ketont és tetrahidrofuránt alkalmaznak. Ez a két oldószer igen jól oldódik vízben: a tetrahidrofurán vízzel tökéletesen elegyíthető, a metiletil-keton 20 C°-on 27 súly %-ban oldható vízben. A szabadalmas úgyszintén kiemeli, hogy az eljárás során az oldószerre vonatkoztatva 30%-nál kevesebb, előnyösen 20%-nál kevesebb vizet kell alkalmaznia. A találmány tárgya új eljárás vízben diszpergált olaj-típusú, az eddigieknél jobb tulajdonságokkal rendelkező, vízzel hígítható vizes poliuretán-diszperziók előállítására. Meglepő módon azt találtuk, hogy kiváló stabilitással rendelkező anionos, kationos vagy nemionos (a szárazanyagra számolva legfeljebb 40 súly% poliuretánt tartalmazó) vizes diszperziót állíthatjuk elő, ha szobahőmérsékleten (20 C°-on) vízben 25 súly%-nál kevésbé oldódó szerves közegben lényegileg közömbös poliuretánokat oldunk, majd az oldatot alkalmas mennyiségű egy vagy több felületaktr szer és adott esetben védőkolloid jelenlétében víz ben diszpergáljuk. A találmány szerint oly módon járunk el, hogy j 5 poliuretánt 3:100 és 80:100 közötti súlyaránybai egy olyan szerves közegben oldjuk, amely a) poliuretánt oldó és vízben szobahőmérsékletei 25 súly %-ig előnyösen 15 súly %-ig oldódó oldószert vagy 10 b) két vagy több a) bekezdés szerinti egymássá elegyedő oldószer keverékét, vagy c) egy vagy több a) bekezdés szerinti oldószerbő és legfeljebb 50 súly %, előnyösen legfeljebb 25 súly"/, mennyiségű egy vagy több, vízben 25 %-nál nagyobi 15 mértékben oldódó poliuretán oldószerből álló ele gyet tartalmaz, azzal a feltétellel, hogy az égés; elegy vízben való oldhatósága szobahőmérsékletei 25 súly %-nál, előnyösen 15 súly %-nál kisebb, és a: oldószerek elegyednek egymással, vagy 20 d) egy a) bekezdés szerinti oldószer vagy egy b), c) vagy d) bekezdés szerinti elegy és egy vagy töbl olyan hígítószer keverékét, amelyben a poliuretái oldhatalan, vagy e) egy a) bekezdés szerinti oldószer vagy egy b 25 c), vagy d) bekezdés szerinti elegy és egy vagy töbl lágyítószer keverékét tartalmazza, és a kapott oldatot egy felületaktív szer és adót esetben egy védőkolloid jelenlétében 30 C° és 150 C közötti hőmérsékleten egy perc és 25 óra közötti ide 30 alatt vízben diszpergáljuk. A találmány szerinti eljárásban előnyösen lineári vagy kevéssé elágazó olyan hőre lágyuló poliuretá nokat használunk, amelyek 0,2 súly %-nál kevesebl szabad izocianát-csopörtot tartalmaznak. E poliure 35 tanokat például úgy állíthatjuk elő, hogy diizocia nátokat 300 és 1000 közötti, előnyösen 600 és 400( közötti molekulasúlyú diolokkal, így poliészter -glikolokkal, poliéter-glikolokkal vagy poliolefin -glikolokkal reagáltatunk, és a polimerlánc hosszá 49 adott esetben lánchosszabbító szerekkel, így diami nokkal, glikolokkal, aminoalkoholokkal stb. meg növeljük. Lánchosszabító szer alkalmazása esetén a szinté zist az ismert „one shot" eljárás szerint úgy való 45 síthatjuk meg, hogy a hosszúláncú diolt és a lánc hosszabbító szert egyidejűleg visszük reakcióba, el járhatunk azonban úgy is, hogy a diizocianátbó és a hosszúláncú dióiból előpolimert állítunk elő majd a polimer lánchosszúságát lánchosszabbítí 50 szer segítségével megnöveljük. Az így készített poliuretánok az ismert jó poliure tán-oldószerekben, így dimetilformamidban és di metilszulfoxidban jól oldódnak. A poliuretánoknal tehát előnyösen lineárisnak vagy kevéssé elága 55 zónák kell lenni, mivel elágazó láncok akkor jön nek létre, ha a reakcióban részt vevő valamelyil komponens három funkciós csoporttal rendelkezik vagy ha izocianáí-felesleg van jelen: ennek követi keztében allofanát-csoportok lesznek jelen a mole 60 kulában. A poliuretánok előállítására alkalmazott poli éterglikolok poli-(oxialkén)-poliolok lehetnek, íg poIi-(oxietilén)-glikol, poli-(oxipropilén)-glikol, poli-(oxietetrametilén)-glikol, poli(oxi-hexamet 65 lén)-glikol, poli-(oxioktametilén)-glikol, poli-(ox; 2