Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение



Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение
Неионные ассоциативные загустители, содержащие алкилциклогексилолы, композиции, содержащие такие загустители, и их применение

 


Владельцы патента RU 2603966:

КОАТЕКС (FR)

Настоящее изобретение относится к водорастворимым полиуретанам, применяемым в качестве загустителей для водных составов, способу их получения, а также к композициям, содержащим данные водорастворимые полиуретаны, и водным составам. Указанные водорастворимые полиуретаны образованы в результате конденсации, по меньшей мере, одного мономера формулы (I) , где R обозначает алкильную группу с 6-9 атомами углерода, по меньшей мере, одного полиалкиленгликоля и, по меньшей мере, одного полиизоцианата. Использование данных водорастворимых полиуретанов позволяет загустить составы красок при низком, среднем и высоком градиенте сдвига. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 пр.

 

Настоящее изобретение относится к новым ассоциативным загустителям, относящимся к категории HEUR (гидрофобно-модифицированный этиленоксидуретан, или Hydrophobically modified Ethylene oxyde URethane). При применении в водных композициях они позволяют увеличить вязкость при низком, среднем и высоком значении градиента сдвига. Такой результат является следствием, в частности, использования уникальных групп на основе алкилциклогексилов для получения ассоциативного мономера в таких загустителях.

Композиции для водорастворимых красок, содержащие минеральные наполнители, состоят из водной фазы, одного или нескольких полимеров в эмульсии в жидкой фазе, называемых связующими, наполнителей и/или пигментов, из диспергатора и разнообразных вспомогательных добавок, таких как ПАВы, коагулянты, биоциды, пеногасители и, наконец, из по меньшей мере одного загустителя.

Этот последний позволяет регулировать реологические свойства водных составов, в которые он введен, и, в частности, водорастворимых красок как на стадии их получения, так и во время перевозки, хранения или в ходе их применения. Различные требования, предъявляемые на каждом из этих этапов, ведут к многообразию разных реологических свойств.

Тем не менее можно резюмировать потребность специалиста в получении эффекта загущения водного состава как из соображений стабильности во времени, так и для возможного нанесения краски на вертикальную поверхность, без разбрызгивания в момент применения, и т.п. Поэтому были разработаны добавки, которые способствуют такому регулированию реологических свойств, объединенные термином "загустители".

Среди этих продуктов различают загустители, называемые "ассоциативными", представляющие собой водорастворимые полимеры, содержащие нерастворимые гидрофобные группы. Такие макромолекулы обладают ассоциативными свойствами: после введения в воду гидрофобные группы способны объединяться в виде мицеллярных агрегатов. Эти агрегаты связаны между собой гидрофильными участками полимеров, то есть происходит формирование трехмерной сетки, что вызывает повышение вязкости среды.

Механизм действия и характеристики ассоциативных загустителей в настоящее время хорошо известны и описаны, например, в документах "Rheology modifiers for water-borne paints" (Модификаторы реологических свойств для водорастворимых красок) (Surface Coatings Australia, 1985, pp. 6-10) и "Rheological modifiers for water-based paints: the most flexible tools for your formulations" (Модификаторы реологических свойств для водорастворимых красок: наиболее гибкий инструмент для ваших композиций) (Eurocoat 97, UATCM, vol. 1, pp 423-442).

Среди этих ассоциативных загустителей отличают класс ассоциативных загустителей типа HEUR (гидрофобно-модифицированный этиленоксидуретан, сокращение от английского Hydrophobically modified Ethylene oxyde URethane). Они представляют собой сополимеры, полученные синтезом соединения полиалкиленгликолевого типа, полиизоцианата и мономера или конденсата, называемого "ассоциативным", алкильного, арильного или арилалкильного типа, образующего концевую гидрофобную группу.

Хорошо известно, что эти структуры проявляют высокие вязкости при градиенте сдвига от среднего до низкого (J. of Applied Polymer Science, vol. 58, p 209-230, 1995; Polymeric Mat. Sci. and Engineering, vol. 59, p 1033, 1988; Polymeric Mat. Sci. and Engineering, vol. 61, p 533, 1989; Polymeric Paint Colour Journal, vol. 176, no. 4169, p 459, June 1986), что отвечает, соответственно, измерениям вязкостей по Стормеру (KU = единицы Кребса) и Брукфилду (мПа·с).

Помимо простого увеличения вязкости по изложенным выше причинам, составители красок иногда выражают потребность в более сложной реологии, подлинном компромиссе между свойствами при нанесении и поведением продукта при хранении. С одной стороны, можно попытаться повысить вязкость по ICI состава краски: в результате этого улучшатся свойства продукта при нанесении благодаря уменьшению разбрызгивания (в частности, если продукт наносится валиком), потеков (если речь идет о нанесении на стены или потолки) и благодаря увеличению количества, переносимого с инструмента для нанесения на основу. С другой стороны, стремятся оптимизировать тактильное ощущение от краски при ее перемешивании или операциях с нею, увеличивая вязкость при среднем градиенте скорости, называемую вязкостью по Стормеру. Наконец, стремятся одновременно повысить вязкость по Брукфилду: это позволяет обеспечить удовлетворительный внешний вид и стабильность продукту в емкости, а также хорошую заправку инструмента для нанесения.

Для решения этой тройной технической проблемы специалист располагает сегодня очень большой базой структур, которые существенно отличаются выбором гидрофобного мономера.

Документ EP 1566393 описывает загуститель типа HEUR, одной из существенных характеристик которого является наличие н-бутил-1-октанола, тогда как его гидрофобные группы имеют в основе жирные спирты, содержащие от 8 до 18 атомов углерода. Документ DE 10206023001 описывает неионный ассоциативный загуститель типа HEUR, содержащий линейный/разветвленный спирт. Документ EP 1241198 описывает загустители на основе полиуретана, содержащие одноатомный спирт с 6-22 атомами углерода.

Документ EP 1013264 описывает полиуретановый загуститель для косметических препаратов, содержащий ассоциативный мономер, функционализованный гидрофобной группой, которая может быть линейной или разветвленной, но предпочтительно линейной и содержащей от 12 до 24 атомов углерода. Документ WO 94/06840 предлагает ассоциативный загуститель типа HEUR, характеризующийся определенной плотностью подвешенных гидрофобных групп, соединенных через уретановую связь, причем указанные группы представляют собой линейные алкильные цепи с 8-22 атомами углерода. Документ EP 1584331 предлагает для ассоциативного мономера концевую гидрофобную группу, содержащую от 6 до 34 атомов углерода. Для повышения конкретно вязкости по Брукфилду документ EP 0639595 предлагает линейные гидрофобные группы с числом атомов углерода от 4 до 36. Документ WO 02/102868 также ссылается на линейные структуры для ассоциативного мономера.

Однако ни одна из структур типа HEUR предшествующего уровня техники, классически основанная на ассоциативных мономерах, содержащих линейные алкильные группы, не позволяет одновременно и в достаточной степени увеличить вязкости по ICI, по Стормеру и по Брукфилду составов красок, в которых они используются. Продолжая свои исследования в этом направлении, фирма-заявитель совершенно неожиданно установила, что применение некоторых структур вместо гидрофобного мономера позволило увеличить эти три вязкости при числе атомов углерода, идентичном или близком к числу атомов углерода в линейных алкильных структурах согласно уровню техники.

Этот технологический прогресс основан на использовании в качестве гидрофобного мономера соединения, структура которого отвечает формуле (I)

где R обозначает алкильную группу, содержащую от 10 до 15 атомов углерода. Такие соединения были идентифицированы как поверхностно-активные вещества, их получают гидрированием алкилфенола. Можно, в частности, сослаться на документ US 6111146, который описывает их синтез. Полученные соединения обозначаются термином "алкилциклогексилолы". Важно добавить, что конечная структура отличается от структуры алкилфенола, и что полученный продукт будет относиться к другой категории.

Таким образом, эти структуры используются для получения водорастворимых полиуретанов, образующихся в результате конденсации:

a) по меньшей мере одного мономера формулы (I)

где R обозначает алкильную группу, содержащую от 6 до 10 атомов углерода, предпочтительно 9 атомов углерода,

b) по меньшей мере одного полиалкиленгликоля и

c) и по меньшей мере одного полиизоцианата.

Именно эти новые полиуретаны позволяют, например, загустить составы красок при низком, среднем и высоком градиенте сдвига, причем это увеличение измеряют по отношению к значениям, полученным с линейными алкильными структурами согласно уровню техники, имеющими очень близкое число атомов углерода.

Итак, первым объектом настоящего изобретения являются водорастворимые полиуретаны, получаемые в результате конденсации:

a) по меньшей мере одного мономера формулы (I)

где R обозначает алкильную группу с 6-10 атомами углерода, предпочтительно 9 атомами углерода,

b) по меньшей мере одного полиалкиленгликоля,

c) и по меньшей мере одного полиизоцианата.

Под "полиуретаном" понимается полимер уретана, то есть соединения, полученного реакцией изоцианата и спирта.

Согласно изобретению, термин "алкил" означает линейный или разветвленный углеводородный радикал с 6-10 атомами углерода, такой как гексил, гептил, октил, нонил, децил.

Под "полиалкиленгликолем" понимается полимер алкиленгликоля, производного оксида олефина. Полиалкиленгликоль согласно настоящему изобретению является, например, полиэтиленгликолем, полипропиленгликолем, полибутиленгликолем или полиалкиленгликолем, содержащим некоторую долю оксиэтиленовых групп, и/или оксипропиленовых групп, и/или оксибутиленовых групп. Полиалкиленгликоль согласно настоящему изобретению может иметь, например, преобладающее содержание оксиэтиленовых групп в комбинации с меньшим содержанием оксипропиленовых групп. Частными примеры алкиленгликолевых полимеров являются: полиалкиленгликоли со средним молекулярным весом 1000, 4000, 6000, 10000 и 20000 г/моль (в случае полиэтиленгликоля называемые ПЭГ-1000, ПЭГ-4000, ПЭГ-6000, ПЭГ-10000, ПЭГ-20000); полиэтилен-полипропиленгликоли с долей этиленоксидных звеньев от 20 до 80 вес.% и долей пропиленоксидных звеньев от 20 до 80 вес.%.

Под "полиизоцианатом" понимается соединение, которое содержит по меньшей мере 2 функциональные изоцианатные группы -N=C=O.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, мономер формулы (I) имеет формулу (II):

где R обозначает алкильную группу, какая определена выше, то есть содержащую от 6 до 10 атомов углерода.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, мономер a) имеет формулу (I) или (II), в которой R обозначает группу, содержащую 9 атомов углерода.

Авторы заявки уточняют, что получение этих полиуретанов, относящихся к семейству загустителей типа HEUR, вполне известно специалисту, который может сослаться на рекомендации документов, цитированных выше при описании предшествующего уровня техники в области настоящего изобретения.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, полиуретаны образованы в результате конденсации:

a) 1-29 вес.% по меньшей мере одного мономера формулы (I) или (II), предпочтительно 3-7 вес.%,

b) 70-98 вес.% по меньшей мере одного полиалкиленгликоля, предпочтительно 86-94 вес.% и

c) 1-29 вес.% по меньшей мере одного полиизоцианата, предпочтительно 3-7 вес.%,

причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, полиуретаны получены в результате конденсации двух монофункциональных спиртов, полиалкиленгликоля и полиизоцианата. В этом случае один из двух монофункциональных спиртов имеет формулу (I) или (II), в которой R обозначает алкильную группу с 6-10 атомами углерода, предпочтительно с 9 атомами углерода, а другой монофункциональный спирт является линейным или разветвленным алифатическим спиртом, содержащим от 6 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 10 до 15 атомов углерода.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, полиуретаны получены в результате конденсации:

a) 1-29 вес.% мономера формулы (I):

в которой R обозначает алкильную группу, содержащую от 6 до 10 атомов углерода, предпочтительно 9 атомов углерода,

b) 70-98 вес.% полиалкиленгликоля,

c) 1-29 вес.% полиизоцианата и

d) 1-29 вес.% алифатического спирта, содержащего от 6 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 10 до 15 атомов углерода,

причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, полиуретаны получены в результате конденсации, в частности, полиалкиленгликоля, являющегося полиэтиленгликолем. Речь может идти, например, о полиэтиленгликоле, молекулярная масса которого составляет от 2000 г/моль до 20000 г/моль, например, от 8000 г/моль до 15000 г/моль. В качестве примера можно назвать полиэтиленгликоль с молекулярной массой 10000 г/моль и 12000 г/моль.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, полиуретаны получают в результате конденсации, в частности, полиизоцианата, который выбран из группы, состоящей из толуолдиизоцианата, димеров толуолдиизоцианата, тримеров толуолдиизоцианата, 1,4-бутандиизоцианата, 1,6-гександиизоцианата, изофорондиизоцианата, 1,3-циклогександиизоцианата, 1,4-циклогександиизоцианата, 4,4'-диизоцианатодициклогексилметана, 1-метил-2,4-диизоцианатоциклогексана, смеси 1-метил-2,4-диизоцианатоциклогексана и 1-метил-2,6-диизоцианатоциклогексана, биурета гексаметилендиизоцианата, димеров биурета гексаметилендиизоцианата, тримеров биурета гексаметилендиизоцианата и смеси по меньшей мере двух из этих соединений.

Второй объект настоящего изобретения относится к способу получения полиуретана по изобретению, причем указанный способ состоит в конденсации различных компонентов полиуретана.

Третьим объектом настоящего изобретения является водная композиция, содержащая полиуретан согласно настоящему изобретению.

Согласно одному аспекту изобретения, указанная водная композиция содержит, кроме того, воду и по меньшей мере один неионный ПАВ. Так, согласно этому аспекту изобретения, полиуретан находится в воде в присутствии по меньшей мере одного неионного ПАВа.

Под "неионным поверхностно-активным агентом" или "неионным ПАВом" понимают неионную молекулу, состоящую из по меньшей мере одной гидрофильной части и по меньшей мере одной гидрофобной части.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, указанная композиция содержит несколько ПАВов, например, два, три или четыре.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, указанная водная композиция содержит, кроме того, по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из биоцида, растворителя, пеногасителя, регулятора pH, коагулянта и их смесей.

Под "биоцидом" понимают химическое соединение, предназначенное для того, чтобы уничтожить, вытеснить или сделать безопасными вредные организмы, предотвратить их действие или чтобы бороться с ними любым другим способом, химическими или биологическими средствами.

Под "пеногасителем" понимают вещество или композицию, предназначенную для разрушения воздушных пузырьков внутри гомогенной или гетерогенной жидкой среды (или на ее поверхности) или для предотвращения их образования.

Под "регулятором pH" или "агентом регулирования pH" понимают химическое соединение, которое позволяет установить ожидаемую величину pH. Например, регулятор pH может повышать pH, тогда это основание, как, например, NaOH. Альтернативно, регулятор pH может уменьшать pH, в этом случае речь идет о кислотах.

Под "коагулянтом" понимают агента, использующегося в красках, который позволяет снизить минимальную температуру образования пленки (MFFT, от Minimum Film Formation Temperature) краски при температуре, адаптированной к желаемым условиям нанесения (например, MFFT 5°C для наружных работ). В качестве примера коагулянта согласно изобретению можно назвать пропиленгликоль, бутилгликоль, 2,2,4-триметил-1,3-пентандиолмоноизобутират или 2,2,4-триметил-1,3-пентандиолдиизобутират.

Согласно еще одному аспекту, водная композиция по настоящему изобретению состоит из:

1) 5-45 вес.% по меньшей мере одного полиуретана согласно изобретению, предпочтительно от 10 до 30 вес.%,

2) 5-30 вес.% по меньшей мере одного ПАВа, предпочтительно от 7 до 20 вес.%,

3) 25-75 вес.% воды и

4) 0-5 вес.% по меньшей мере одной другой добавки, выбранной из группы, состоящей из биоцида, растворителя, пеногасителя, регулятора pH, коагулянта и их смесей,

причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

Согласно еще одному аспекту, водная композиция по настоящему изобретению состоит из полиуретана, какой описан выше, ПАВа, воды, биоцида и пеногасителя.

Согласно другому аспекту изобретения, водная композиция состоит из смеси 5-45 вес.% по меньшей мере одного полиуретана, какой описан выше, 5-30 вес.% по меньшей мере одного ПАВа, 25-75 вес.% воды, 0,01-5 вес.% по меньшей мере одного биоцида и 0,01-5 вес.% по меньшей мере одного пеногасителя.

Четвертый объект настоящего изобретения относится к способу получения водной композиции по изобретению, причем указанный способ состоит в смешении различных компонентов водной композиции.

Пятый объект настоящего изобретения состоит в применении полиуретана согласно изобретению или водной композиции согласно изобретению для загущения водного состава, причем указанный состав выбран из группы, состоящей из краски, лака, полироли, меловального состава для бумаги, косметического препарата и моющего средства.

Шестой объект настоящего изобретения относится к водному составу, содержащему полиуретан согласно изобретению, или водную композицию согласно изобретению, причем указанный состав выбран из группы, состоящей из краски, лака, полироли, меловального состава для бумаги, косметического препарата и моющего средства.

Согласно одному аспекту этого объекта изобретения, водный состав является краской и содержит по меньшей мере один диспергатор, по меньшей мере один минеральный наполнитель, по меньшей мере одно связующее, по меньшей мере один биоцид, по меньшей мере один пеногаситель и, возможно, коагулянт.

Последний объект настоящего изобретения относится к способу получения водного состава согласно изобретению, причем указанный способ состоит в смешении различных компонентов водного состава.

Следующие примеры позволяют лучше понять изобретение, однако не ограничивают его объем.

Примеры

Пример 1

Этот пример описывает полиуретан согласно изобретению, использующий соединение формулы (II), где R обозначает линейную алкильную группу, содержащую 9 атомов углерода. Таким образом, в данном случае гидрофобный мономер формулы (II) имеет 15 атомов углерода.

Одновременно этот пример иллюстрирует также 4 полиуретана согласно уровню техники, для получения которых использовались линейные жирные спирты с 12, 14, 16 и 18 атомами углерода.

Наконец, этот пример описывает полиуретан, не соответствующий изобретению, в котором используется соединение формулы (II), где R обозначает линейную алкильную группу с 12 атомами углерода. Таким образом, в данном случае гидрофобный мономер формулы (II) имеет 18 атомов углерода.

Все полиуретаны были получены в результате конденсации компонентов (каждый в вес.%): 90% полиэтиленгликоля с весовой молекулярной массой 10000 г/моль, 5% мономера с концевой гидрофобной группой, природа которого будет уточнена позднее, и 5% изофорондиизоцианата.

Наконец, все эти полиуретаны готовили в воде в присутствии неионного ПАВа (в данном случае смеси покупных разветвленных алкоксильных соединений C8 и C10) (весовое отношение: 30% полиуретана, 20% ПАВа, 50% воды). В результате, получена водная композиция.

Опыт № 1

Этот опыт иллюстрирует случай, не подпадающий под объем изобретения, и соответствует водному составу с 30% (сух.в.) полиуретана со средневесовой молекулярной массой, равной примерно 11000 г/моль, где гидрофобный мономер отвечает формуле (II), в которой R обозначает линейную алкильную группу с 12 атомами углерода.

Опыт № 2

Этот опыт иллюстрирует изобретение и соответствует водному составу с 30% (сух.в.) полиуретана со средневесовой молекулярной массой, равной примерно 11000 г/моль, где гидрофобный мономер отвечает формуле (II), в которой R обозначает линейную алкильную группу с 9 атомами углерода.

Опыт № 3

Этот опыт иллюстрирует уровень техники и соответствует водному составу с 30% (сух.в.) полиуретана со средневесовой молекулярной массой, равной примерно 11000 г/моль, где гидрофобный мономер является линейным спиртом с 12 атомами углерода, выпускаемым в продажу под названием Nacol™ 12-96 фирмой SASOL™.

Опыт № 4

Этот опыт иллюстрирует уровень техники и соответствует водному составу с 30% (сух.в.) полиуретана со средневесовой молекулярной массой, равной примерно 11000 г/моль, где гидрофобный мономер является линейным спиртом с 14 атомами углерода, выпускаемым в продажу под названием Nacol™ 14-98 фирмой SASOL™.

Опыт № 5

Этот опыт иллюстрирует уровень техники и соответствует водному составу с 30% (сух.в.) полиуретана со средневесовой молекулярной массой, равной примерно 11000 г/моль, где гидрофобный мономер является линейным спиртом с 16 атомами углерода, выпускаемым в продажу под названием Nacol™ 16-95 фирмой SASOL™.

Опыт № 6

Этот опыт иллюстрирует уровень техники и соответствует водному составу с 30% (сух.в.) полиуретана со средневесовой молекулярной массой, равной примерно 11000 г/моль, где гидрофобный мономер является линейным спиртом с 18 атомами углерода, выпускаемым в продажу под названием Nacol™ 18-98 фирмой SASOL™.

Опыт № 7

Этот опыт иллюстрирует уровень техники и использует Acrysol™ RM 8 W, выпускаемым в продажу фирмой DOW™.

Пример 2

Этот пример иллюстрирует применение полиуретанов из примера 1 в качестве загустителей матовой краски.

Состав указанной краски приведен в таблице 1, причем массы каждого компонента указаны в граммах.

Краску готовят способами, хорошо известными специалисту.

В каждом испытании используется 0,2% (сух.в.) полимера согласно изобретению от полного веса состава краски, то есть на 1 кг описываемого ниже состава используется примерно 6,67 г вышеупомянутой водной композиции.

Таблица 1
Компоненты Масса (г)
Вода 190
Ecodis™ P50 (Coatex™) 4
Acticide MBS (Thor™) 2
Tego™ 810 (Tego™) 1
NaOH (20%) 1
Tiona™ 568 (Millenium™) 80
Durcal™ 2 (Omya™) 300
Omyacoat™ 850 OG (Omya™) 220
Acronal™ 290 D (BASF™) 130
Монопропиленгликоль 10
Texanol™ (Eastman™) 10
вода до 1000

Затем определяют полученные вязкости через T=24 часа при 25°C: при низком градиенте скорости - вязкость по Брукфилду на 10 об/мин, обозначенную μΒk10 (мПа·с), при среднем градиенте скорости - вязкость по Стормеру, обозначенную µS (KU), и при высоком градиенте скорости - вязкость по ICI, обозначенную μICI (пуаз или П).

Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2
Опыт № 1 2 3 4 5 6 7
Уровень техники/изобре-тение Не по изобре-тению Изобре-тение Уровеньтехники Уровеньтехники Уровеньтехники Уровеньтехники Уровень техники
Ассоциативный мономер C18 C15 C12 C14 C16 C18 Acrysol RM8W
µICI (пз) 0,95 1,2 1,2 0,95 0,95 0,85 1,0
µS (KU) 128 102 96 106 125 116 103
µBk10 (мПа·с) 18000 3800 3160 12000 20300 23900 3800

Если проанализировать результаты, полученные с линейными структурами, соответствующими прежнему уровню техники, то оказывается, что при числе атомов углерода более 12 ассоциативность полимеров исчезает или очень ощутимо снижается. Параллельно, вязкость по Брукфилду очень сильно возрастает при числе атомов углерода 14 и выше.

Таким образом, полимеры согласно уровню техники, в которых линейный гидрофобный мономер содержит 14, 16 или 18 атомов углерода, оказываются недостаточно эффективными в отношении вязкости по ICI™. Что касается полимера C12, он не развивает удовлетворительной вязкости по Брукфилду и Стормеру.

Однако неожиданно оказалось, что полимер согласно изобретению проявляет совершенно оригинальные реологические свойства: он позволяет получить вязкость по ICI, равную вязкости, получаемой с полимером C12, превосходя его уровень вязкости по Брукфилду и Стормеру.

Он позволяет также улучшить характеристики, полученные с коммерческим полимером согласно опыту 7, который имеет значительный недостаток вязкости по ICI.

Наконец, опыт 1 демонстрирует важность ограничения числа атомов углерода в гидрофобном мономере согласно изобретению; при 18 атомах углерода полимер из опыта 1 недостаточно эффективен при высоком градиенте сдвига (вязкость по ICI).

Пример 3

Этот пример иллюстрирует применение полиуретанов из примера 1 в качестве загустителей другой матовой краски.

Состав указанной краски приведен в таблице 3, причем массы каждого компонента указаны в граммах.

Краску готовят в соответствии со способами, хорошо известными специалисту.

В каждом испытании используется 0,36% (сух.в.) полимера согласно изобретению от полного веса красящего состава.

Таблица 3
Компоненты Масса (г)
Вода 277
Ecodis™ P50 (Coatex™) 4
Acticide MBS (Thor™) 2
Tego™ Airex 901 W (Tego™) 1
NaOH (20%) 0,9
Tiona™ 568 (Millenium™) 81
Durcal™ 2 (Omya™) 300,1
Omyacoat™ 850 OG (Omya™) 133
Mowilith LDM 1871™ (Celanese™) 150
Tego™ 825 (Tego™) 10
Вода до 1000

Затем определяют полученные вязкости через T=24 часа при 25°C: при низком градиенте скорости - вязкость по Брукфилду на 10 об/мин, обозначенную μΒk10 (мПа·с), при среднем градиенте скорости - вязкость по Стормеру, обозначенную µS (KU), и при высоком градиенте скорости - вязкость по ICI, обозначенную μICI (пуаз или П).

Результаты приведены в таблице 4.

Таблица 4
Опыт № 1 2 3 4 5 6 7
Уровень техники/
изобретение
Не по изобре-тению Изобре-тение Уровень техники Уровень техники Уровень техники Уровень техники Уровень техники
Ассоциативный мономер C18 C15 линейный C12 линейный C14 линейный C16 линейный C18 Acrysol RM8W
µICI(P) 0,7 1,1 1,1 0,75 0,65 0,6 0,75
µS (KU) 137 104 100 110 135 121 93
µBk10 (мПа·с) 25000 10200 8800 20000 36000 45000 9700

Из этой таблицы можно сделать те же выводы, что и для предыдущего примера.

1. Водорастворимые полиуретаны, образованные в результате конденсации:
a) по меньшей мере одного мономера формулы (I):

в которой R обозначает алкильную группу с 6-9 атомами углерода,
b) по меньшей мере одного полиалкиленгликоля и
c) по меньшей мере одного полиизоцианата.

2. Полиуретаны по п.1, образованные в результате конденсации:
a) мономера формулы (I):

в которой R обозначает алкильную группу с 6-9 атомами углерода,
b) полиалкиленгликоля,
c) полиизоцианата и
d) алифатического спирта, содержащего от 6 до 20 атомов углерода.

3. Полиуретаны по п.1, образованные в результате конденсации:
a) 1-29 вес.% по меньшей мере одного мономера формулы (I),
b) 70-98 вес.% по меньшей мере одного полиалкиленгликоля и
c) 1-29 вес.% по меньшей мере одного полиизоцианата,
причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

4. Полиуретаны по п.1 или 3, образованные в результате конденсации:
a) 3-7 вес.% по меньшей мере одного мономера формулы (I),
b) 86-94 вес.% по меньшей мере одного полиалкиленгликоля и
c) 3-7 вес.% по меньшей мере одного полиизоцианата,
причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

5. Полиуретаны по любому из пп. 1-3, в которых полиалкиленгликоль является полиэтиленгликолем, молекулярная масса которого составляет от 2000 г/моль до 20000 г/моль.

6. Полиуретаны по п.4, в которых полиалкиленгликоль является полиэтиленгликолем, молекулярная масса которого составляет от 2000 г/моль до 20000 г/моль.

7. Полиуретаны по любому из пп. 1-3, в которых полиизоцианат выбран из группы, состоящей из толуолдиизоцианата, димеров толуолдиизоцианата, тримеров толуолдиизоцианата, 1,4-бутандиизоцианата, 1,6-гександиизоцианата, изофорондиизоцианата, 1,3-циклогександиизоцианата, 1,4-циклогександиизоцианата, 4,4′-диизоцианатодициклогексилметана, 1-метил-2,4-диизоцианатоциклогексана, смеси 1-метил-2,4-диизоцианатоциклогексана и 1-метил-2,6-диизоцианатоциклогексана, биурета гексаметилендиизоцианата, димеров биурета гексаметилендиизоцианата, тримеров биурета гексаметилендиизоцианата и смеси по меньшей мере двух из этих соединений.

8. Полиуретаны по п.4, в которых полиизоцианат выбран из группы, состоящей из толуолдиизоцианата, димеров толуолдиизоцианата, тримеров толуолдиизоцианата, 1,4-бутандиизоцианата, 1,6-гександиизоцианата, изофорондиизоцианата, 1,3-циклогександиизоцианата, 1,4-циклогександиизоцианата, 4,4′-диизоцианатодициклогексилметана, 1-метил-2,4-диизоцианатоциклогексана, смеси 1-метил-2,4-диизоцианатоциклогексана и 1-метил-2,6-диизоцианатоциклогексана, биурета гексаметилендиизоцианата, димеров биурета гексаметилендиизоцианата, тримеров биурета гексаметилендиизоцианата и смеси по меньшей мере двух из этих соединений.

9. Полиуретаны по любому из пп. 1-3, в которых указанный мономер a) имеет формулу (I), где R обозначает группу, содержащую 9 атомов углерода.

10. Полиуретаны по п.4, в которых указанный мономер a) имеет формулу (I), где R обозначает группу, содержащую 9 атомов углерода.

11. Полиуретаны по п.1 или 2, образованные в результате конденсации:
a) 1-29 вес.% мономера формулы (I):

в которой R обозначает алкильную группу, содержащую от 6 до 9 атомов углерода,
b) 70-94 вес.% полиалкиленгликоля,
c) 1-29 вес.% полиизоцианата и
d) 1-29 вес.% алифатического спирта, содержащего от 6 до 20 атомов углерода,
причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

12. Полиуретаны по п.11, образованные в результате конденсации:
a) 1-29 вес.% мономера формулы (I), в которой R обозначает алкильную группу, содержащую от 6 до 9 атомов углерода,
b) 70-94 вес.% полиалкиленгликоль,
c) 1-29 вес.% полиизоцианата и
d) 1-29 вес.% алифатического спирта, содержащего от 10 до 15 атомов углерода,
причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

13. Водная композиция, полезная в качестве загустителя для водного состава, содержащая полиуретан по любому из пп.1-12.

14. Водная композиция по п.13, дополнительно содержащая воду и неионный ПАВ.

15. Водная композиция по п.13 или 14, дополнительно содержащая по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из биоцида, растворителя, пеногасителя, регулятора pH, коагулянта и их смесей.

16. Водная композиция по п.13 или 14, содержащая:
1) 5-45 вес.% по меньшей мере одного полиуретана по любому из пп.1-9,
2) 5-30 вес.% по меньшей мере одного ПАВа,
3) 25-75 вес.% воды и
4) 0-5 вес.% по меньшей мере одной другой добавки, выбранной из группы, состоящей из биоцида, растворителя, пеногасителя, регулятора pH, коагулянта и их смесей,
причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

17. Водная композиция по п.15, содержащая:
1) 5-45 вес.% по меньшей мере одного полиуретана по любому из пп.1-9,
2) 5-30 вес.% по меньшей мере одного ПАВа,
3) 25-75 вес.% воды и
4) 0-5 вес.% по меньшей мере одной другой добавки, выбранной из группы, состоящей из биоцида, растворителя, пеногасителя, регулятора pH, коагулянта и их смесей,
причем сумма этих весовых содержаний равна 100%.

18. Водный состав, содержащий полиуретан по любому из пп.1-12, или водную композицию по любому из пп.13-17, причем указанный состав выбран из группы, состоящей из краски, лака, полироли, меловального состава для бумаги, косметического препарата и моющего средства.

19. Применение полиуретана по любому из пп.1-12 или водной композиции по любому из пп.13-17 для загущения водного состава, причем указанный состав выбран из группы, состоящей из краски, лака, полироли, меловального состава для бумаги, косметического состава и моющего средства.

20. Способ получения полиуретана по любому из пп.1-12, состоящий в конденсации указанных компонентов.



 

Похожие патенты:
Настоящее изобретение относится к покрытию, предназначенному для защиты от ударов, и может применяться для защиты чувствительных деталей кораблей, поездов, самолетов и автомобилей.

Изобретение относится к металлическому листу с предварительным покрытием для применения в автомобилях, который имеет превосходную пригодность в контактной сварке, коррозионную стойкость и формуемость.

Изобретение относится к способу нанесения покрытий с применением композиций полиуретдиона-полиола, включающему стадию низкотемпературного отверждения. Жидкая композиция для покрытий, которая отверждается при 20-70°C содержит: a) полиуретдион, полученный взаимодействием алифатического полиизоцианата, содержащего уретдионовую группу, с мономерным полиолом, b) акриловый полиол и c) аминный катализатор, имеющий структуру формулы I: где R1 является линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно трет-бутилом или в сочетании с R4 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и R2 является Н, линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно метилом, диметиламином или в сочетании с R3 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и R3 является Na, линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно метилом, или в сочетании с R2 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и R4 является линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно метилом, или в сочетании с R1 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и 9 з.п.
Изобретение касается композиции грунтовочного покрытия на водной основе и системы покрытия, которые могут быть использованы для формирования устойчивых к образованию натеков влажных слоев или покрытий на широком диапазоне подложек.
Изобретение относится к износостойким поверхностным отделочным покрытиям на основе синтетических смол и касается прозрачного поверхностного защитного слоя. Слой содержит прозрачные твердые частицы, которые содержат, по меньшей мере, три различные фракции по размеру зерен и которые имеют твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, которые вводятся в матрицу синтетической смолы, где фракции по размеру зерен в каждом случае имеют мономодальное распределение по размеру зерен, и прозрачные твердые частицы присутствуют как тримодальное распределение по размеру зерен, содержащее грубую фракцию, среднюю фракцию и тонкую фракцию.

Изобретение относится к водной, жидкой красящей композиции, содержащей не более 50 г/л летучих органических соединений и подходящей для окрашивания архитектурных покрытий на водной основе или на основе органических растворителей и базовых красок.

Изобретение относится к пигментированным композициям для покрытия с уменьшенным энергосбережением, особенно для красок с низким средним блеском, а также к изделиям или сооружениям, имеющим поверхность, покрытую этой композицией.

Изобретение относится к отражающим материалам, а более конкретно к световозвращающему покрытию и к способу нанесения световозвращающего покрытия на поверхность для улучшения видимости опасных придорожных объектов в ночное время.

Изобретение относится к диспергируемому в воде, циклокарбонат-функционализированному виниловому сополимерному связующему веществу. Описано диспергируемое в воде, циклокарбонат-функционализированное виниловое сополимерное связующее вещество, имеющее структурные группы, производные от i) по меньшей мере одного винилового мономера (I), имеющего по меньшей мере одну циклическую карбонатную группу, ii) по меньшей мере одного винилового мономера (II), имеющего по меньшей мере одну эмульгирующую группу, и iii) необязательно по меньшей мере одного сополимеризуемого винилового мономера (III), который отличается от мономеров (I) и (II), где виниловый мономер (I) представляет собой , в которой R1 означает Н или СН3; R2 означает Н, C1-8-алкил, С6-14-арил, С7-20-аралкил или -алкарил и X означает C1-8-алкилен, C6-14-арилен, С7-20-аралкилен или -алкарилен, и виниловый мономер (II) представляет собой соединение формулы (IV): , в которой R1 означает Н или СН3; R3 означает Н или алкил; Y означает О, СН2, CH2O, NH или CH2NH; Z означает SO3 (-) или N(CH3)3 (+); m означает 0 или 1 и n означает 0-10.

Изобретение относится к пленкообразующей композиции, предназначенной для нанесения на внутреннюю поверхность здания, содержащей агент, способный улавливать формальдегид.

Настоящее изобретение относится к образующей полиуретан системе, предназначенной для изготовления упрочненных полиуретановых композитов с помощью вакуумной инфузии, и к композитам, изготовленным из этой системы.
Настоящее изобретение относится к полиуретановому вспененному материалу повышенной прочности с плотностью от более 50 до 300 г/л, с не зависящей от плотности прочностью на сжатие более 7,5·10-4 МПа (л/г)1,6, с не зависящим от плотности модулем упругости при сжатии более 1,7·10-2 МПа (л/г)1,7, с не зависящей от плотности прочностью на растяжение более 6,4·10-4 МПа (л/г)1,6, с не зависящим от плотности модулем упругости при растяжении более 2,4·10-2 МПа (л/г)1,7, с не зависящей от плотности прочностью при изгибе более 1,25·10-3 МПа (л/г)1,6 и с не зависящим от плотности модулем упругости при изгибе более 1,75·10-2 МПа (л/г)1,7, который получают путем смешивания (а) полиизоцианатов с (б) содержащими реагирующие с изоцианатами группы соединениями, с (в) содержащими воду порообразующими средствами и в случае необходимости с (г) катализатором и (д) другими добавками, это смешивание приводит к получению реакционной смеси и к отверждению реакционной смеси, причем отверждающаяся реакционная смесь содержит от 1 до 40 мас.% полых микрошариков и/или смесь наносят на пористое упрочняющее средство (е), которое может образовывать во вспененном полиуретановом материале двухмерные или трехмерные пространственные структуры, при этом соединения с реагирующими с изоцианатами группами (б) содержат простые полиэфиры с гидроксильными группами (б1), сложные полиэфиры с гидроксильными группами (б2), средства для удлинения цепи (б3) и в случае необходимости средства для образования сетчатой структуры (б4) и ароматические простые полиэфирные диолы (б5), компонента (б) содержит также сложные полиэфиры (б2) с гидроксильными группами, средства для удлинения цепи (б3) и ароматические простые полиэфирные диолы (б5) в количестве не менее 50 мас.% из расчета на общую массу компоненты (б).

Настоящее изобретение относится к способам изготовления полимеров из полиизоцианатов и изоцианат-реакционноспособных веществ. Изобретение в особенности применимо к изготовлению литьевых полиуретановых эластомеров.

Настоящее изобретение касается способов изготовления полимеров из полиизоцианатов и изоцианат-реакционноспособных веществ. Изобретение, в частности, применимо для изготовления литых полиуретановых эластомеров.

Изобретение относится к способу изготовления полиуретановой пены, включающему следующие последовательные стадии: предоставление смеси в смесительной головке, причем смесь включает: A) полиол, способный реагировать с изоцианатами; B) детергентный компонент (ПАВ); C) компонент - вспениватель, выбранный из группы, включающей линейные, разветвленные или циклические алканы с 1-6 атомами углерода, линейные, разветвленные или циклические фторалканы с 1-6 атомами углерода, N2, O2, аргон и/или CO2, причем компонент - вспениватель С) находится в сверхкритическом или околокритическом состоянии и в виде микроэмульсии в полиоле; D) полиизоцианатный компонент; вывод смеси, включающей компоненты А), В), С) и D), из смесительной головки.

Настоящее изобретение относится к области составов покрытий, а именно касается состава покрытия, включающего состав аминового отвердителя, содержащего бис-ароматический вторичный диамин, бис-ароматический первичный диамин и необязательно моноароматический первичный диамин.

Настоящее изобретение относится к способу получения слоя кожи на основе пластичного, эластичного, термореактивного полиуретанового материала. Описан способ получения слоя кожи на основе пластичного, эластичного, термореактивного фазоразделенного полиуретанового материала, средняя плотность которого выше 400 кг/м3, в частности, выше 600 кг/м3, в котором полиуретановый материал слоя кожи получают в результате реакции в реакционной смеси, состоящей из соединений, включающих: А) одно или более изоцианатных соединений (изоцианатов), имеющих по меньшей мере две NCO-группы, не связанные непосредственно с ароматической группой: Б) реагирующие с изоцианатами (изоцианат-реактивные) соединения, включающие: б1) одно или более соединений, содержащих активный атом водорода, имеющих: функциональные группы, включающие гидроксильные, амино и/или тиольные группы; номинальную функциональность (количество функциональных групп) от 2 до 8, предпочтительно, от 2 до 4; и эквивалентную массу (эквивалентный вес) от 200 до 4000, предпочтительно, от 800 до 2000; б2) один или более пластификаторов, снижающих модуль упругости при изгибе полиуретанового материала, имеющих молекулярную массу от 76 до 5000 и содержащих только одну изоцианат-реактивную группу, которая реагирует с изоцианатной группой указанных изоцианатных соединений; б3) на 100 весовых частей указанных изоцианат-реактивных соединений Б от 1 до 30 весовых частей одного или более удлинителей цепи и/или сшивающих агентов, имеющих в качестве функциональных групп только гидроксильные группы, по меньшей мере 50% из которых являются первичными гидроксильными группами, эквивалентную массу менее 200 и функциональность от 2 до 6; и б4) один или более аминов, которые образуют "сокаталитическую" систему с каталитическим компонентом В, имеют функциональность от 2 до 6 и эквивалентную массу ниже 200 или равную 200, и которые содержат по меньшей мере одну алифатическую или алициклическую NH2- или NH-группу, причем амины (б4) содержат один или более сшивающих аминов с функциональностью, равной по меньшей мере 3; и В) один или более катализаторов, при этом указанные амины (б4) содержат один или более аминов-удлинителей цепи с функциональностью 2 и молекулярной массой менее 300 и соответствуют формуле HR1N-R2-OH, где: R1 обозначает Н или циклическую или ациклическую углеводородную цепь, которая является замещенной или незамещенной и которая содержит или не содержит один или более гетероатомов, предпочтительно, R1 обозначает Н или C1-C6 алкильную группу; и R2 обозначает циклическую или ациклическую углеводородную цепь, которая является замещенной или незамещенной, содержит или не содержит один или более гетероатомов и содержит цепь (остов), связывающую аминогруппу с гидроксильной группой и содержащую по меньшей мере два углеродных атома, при этом отношение между количеством указанных аминов-удлинителей цепи и количеством указанных сшивающих аминов таково, что полиуретановый материал имеет температуру размягчения ниже 65°С и, предпочтительно, ниже 60°С.

Данное изобретение относится к области полиуретановых композиций, а также их применения, в частности, в качестве двухкомпонентного связующего материала, герметика, заливочной массы, покрытия или покрытия для пола.

Изобретение касается способа изготовления полиуретановой пены, причем используемый порообразователь находится в сверхкритическом состоянии. Описан способ изготовления полиуретановой пены, включающий в себя следующие стадии: - подготовка смеси, включающей в себя: A) компонент, способный реагировать с изоцианатами; B) детергентный компонент (ПАВ); C) компонент - порообразователь, выбранный из группы, которая включает в себя линейные, разветвленные или циклические алканы с 1-6 атомами углерода, линейные, разветвленные или циклические фторалканы с 1-6 атомами углерода, N2, O2, аргон и/или CO2, причем компонент - порообразователь С) находится в сверхкритическом или околокритическом состоянии; D) полиизоцианатный компонент; - введение смеси, включающей в себя компоненты А), В), С) и D) в закрытую форму, причем закрытая форма устроена так, что ее внутренний объем и/или давление внутри нее можно путем внешнего воздействия изменить после введения смеси; - пребывание смеси, включающей в себя компоненты А), В) С) и D), в закрытой форме в течение заранее определенного времени не менее 0 секунд; и - увеличение внутреннего объема закрытой формы и/или уменьшение давления внутри закрытой формы под внешним воздействием.
Изобретение относится к способу получения жестких пенополиуретанов. Способ получения жестких пенополиуретанов осуществляют путем взаимодействия: a) органических полиизоцианатов b) с соединениями, содержащими по меньшей мере два реакционноспособных по отношению к изоцианатным группам атома водорода, в присутствии c) порообразователей, d) катализаторов, а также при необходимости е) вспомогательных веществ и добавок, при этом в качестве компонента b) используют смесь, содержащую: b1) от 20 до 70 масс.ч.

Изобретение относится к среде для выращивания растений. Среда для выращивания растений, полученная из пенополиуретана, характеризуется эластичностью, (измеренной в соответствии с документом ISO 8307) составляющей самое большее 40%, отклонением под нагрузкой на сжатие (ОНС) при 40%, (измеренным в соответствии с документом ISO 3386/1) составляющим, по меньшей мере, 16 кПа, плотностью сердцевины при самопроизвольном вспенивании, (измеренной в соответствии с документом ISO 845) составляющей, по меньшей мере, 20 кг/м3, и увеличением объема при насыщении водой, составляющим самое большее 25%.
Наверх