[go: up one dir, main page]

DE19922377A1 - Production of aqueous polyurethane-polyurea dispersion, used as coating material or adhesive, involves reacting isocyanate prepolymer with mixture of aliphatic ketone or aldehyde and polyamino compound - Google Patents

Production of aqueous polyurethane-polyurea dispersion, used as coating material or adhesive, involves reacting isocyanate prepolymer with mixture of aliphatic ketone or aldehyde and polyamino compound

Info

Publication number
DE19922377A1
DE19922377A1 DE1999122377 DE19922377A DE19922377A1 DE 19922377 A1 DE19922377 A1 DE 19922377A1 DE 1999122377 DE1999122377 DE 1999122377 DE 19922377 A DE19922377 A DE 19922377A DE 19922377 A1 DE19922377 A1 DE 19922377A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
groups
mixture
group
primary
secondary amino
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1999122377
Other languages
German (de)
Inventor
Karl Haeberle
Reinhard Treiber
Peter Weyland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE1999122377 priority Critical patent/DE19922377A1/en
Publication of DE19922377A1 publication Critical patent/DE19922377A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6659Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/34

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Aqueous polyurethane-polyurea dispersions are produced by making a polyurethane prepolymer with hydrophilic groups and isocyanate groups, reacting this with a mixture (M) of an aliphatic ketone or aldehyde and an amine (A1) with at least 2 primary and/or secondary amino groups and then dispersing the mixture obtained in water. An Independent claim is also included for aqueous dispersions of polyurethane-polyurea obtained by this process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersion, enthaltend einen Polyurethan-Polyharnstoff, indem man
The present invention relates to a process for the preparation of aqueous dispersion comprising a polyurethane polyurea by

  • A) ein hydrophile Gruppen und Isocyanatgruppen tragendes Poly­ urethanpräpolymer herstellt;A) a poly carrying hydrophilic groups and isocyanate groups manufactures urethane prepolymer;
  • B) das Polyurethanpräpolymer mit einer Mischung (M) aus einem aliphatischen Keton oder Aldehyd und einem Amin, das minde­ stens 2 Aminogruppen, ausgewählt aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogruppen, trägt, vermischt; undB) the polyurethane prepolymer with a mixture (M) of one aliphatic ketone or aldehyde and an amine, the minde at least 2 amino groups selected from the group of primary and secondary amino groups, carries, mixes; and
  • C) die in Schritt (II) gebildete Reaktionsmischung in Wasser dispergiert.C) the reaction mixture formed in step (II) in water dispersed.

Weiterhin betrifft die Erfindung wäßrige Polyurethan-Polyharn­ stoff-Dispersionen, die nach diesem Verfahren herstellbar sind sowie ihre Verwendung, z. B. als Klebstoff, Imprägnier- und Be­ schichtungsmittel.The invention further relates to aqueous polyurethane polyurea Material dispersions that can be produced by this process as well as their use, e.g. B. as an adhesive, impregnating and Be layering agent.

Polyurethan-Dispersionen sind allgemein bekannt. Eine gute Ein­ führung bietet z. B. Kunststoffhandbuch, Bd. 7, 3. Auflage. Für das Anwendungsgebiet Lacke sollen die Beschichtungen gute me­ chanische Eigenschaften wie eine hohe Reißspannung und eine hohe Härte aufweisen. Weiterhin sollen die Dispersionen sich zu klaren Filmen, die möglichst frei von Trübungen oder sonstigen Störstel­ len sind, verarbeiten lassen.Polyurethane dispersions are generally known. A good one leadership offers z. B. Plastic Handbook, Vol. 7, 3rd edition. For the coating application area, the coatings should be good mechanical properties such as high tensile strength and high Exhibit hardness. Furthermore, the dispersions should clear themselves Films that are as free as possible from cloudiness or other disturbances len are processed.

Die Härte der PUR-Dispersionen kann, wie allgemein bekannt, durch den Einbau kurzkettiger NCO-reaktiver Verbindungen wie einfache Polyole oder Polyamine gesteigert werden.The hardness of the PU dispersions can, as is generally known, by the installation of short-chain NCO-reactive connections like simple ones Polyols or polyamines can be increased.

  • 1. Sollen Polyole verwendet werden, so werden diese üblicher­ weise in Masse oder in geeigneten Lösungsmitteln in homogener Phase mit den Isocyanaten zur Reaktion gebracht. Führt man diese Reaktion mit HDI als Isocyanat durch, so stellt man fest, daß entweder - bei Verwendung linearer Polyole wie z. B. Butandiol-1,4 - kristalline Urethane entstehen, die zu insta­ bilen, absetzenden Dispersionen führen oder daß - bei Verwendung verzweigter Polyole wie z. B. Neopentylglykol - die Härte nicht in dem gewünschten Maße gesteigert wird.1. If polyols are to be used, they become more common in bulk or in suitable solvents in a homogeneous Phase reacted with the isocyanates. One leads through this reaction with HDI as isocyanate, so one puts found that either - when using linear polyols such. B. Butanediol-1,4 - crystalline urethanes are formed which insta lead, settling dispersions or that - at  Use of branched polyols such as B. Neopentyl glycol - the Hardness is not increased to the desired extent.
  • 2. Sollen Polyamine verwendet werden, so wird üblicherweise ein NCO-Gruppen-tragendes, hydrophiles Prepolymer hergestellt, dieses in Wasser dispergiert und die Polyamine der Dispersion zugesetzt und in heterogener Phase zur Reaktion gebracht.2. If polyamines are to be used, a is usually used Produced NCO group-carrying, hydrophilic prepolymer, this dispersed in water and the polyamines of the dispersion added and reacted in a heterogeneous phase.

Diese Verfahrensweise ist darin begründet, daß Amine gegenüber Isocyanat sehr reaktiv sind und, wenn man sie analog zu den Poly­ olen umsetzen will, die Reaktion zum Einen sehr stark exotherm und damit schwierig zu beherrschen ist und zum Anderen durch Folgereaktionen der gebildeten Harnstoffe (z. B. zum Biuret) Trü­ bungen entstehen, die die Filmeigenschaften beeinträchtigen oder daß sogar Vernetzung des Prepolymeren eintritt.This procedure is based on the fact that amines are used Isocyanate are very reactive and, if they are analogous to the poly olen wants to implement, the reaction is very exothermic and is therefore difficult to master and secondly through Subsequent reactions of the ureas formed (e.g. to the biuret) Trü exercises arise that affect the film properties or that even crosslinking of the prepolymer occurs.

Nachteilig an dieser Verfahrensweise in heterogener Phase ist, daß stets in Konkurrenz zur NCO-Amin-Reaktion die Reaktion zwi­ schen Isocyanat und Wasser stattfindet. Das Verhältnis der Ge­ schwindigkeiten der Amin- und der Wasserreaktion hängt von vie­ lerlei Parametern wie z. B. Zulaufgeschwindigkeit, Temperatur, Rührintensität, Teilchengröße der Prepolymer-Dispersion etc. ab und ist daher schwierig reproduzierbar durchzuführen. Außerdem treten häufig Ausfällungen auf, insbesondere wenn man hohe Konzentrationen an Harnstoff einzuführen wünscht, d. h. man mit hohen NCO-Konzentrationen im Prepolymeren arbeitet.The disadvantage of this procedure in the heterogeneous phase is that always in competition with the NCO-amine reaction, the reaction between Isocyanate and water takes place. The relationship of Ge speeds of the amine and water reactions depend on vie Various parameters such as B. feed rate, temperature, Agitation intensity, particle size of the prepolymer dispersion, etc. and is therefore difficult to perform reproducibly. Moreover Precipitation often occurs, especially when you have high Wants to introduce concentrations of urea, d. H. one with high NCO concentrations in the prepolymer.

Aus der EPA 000 029 ist ein Verfahren zur Herstellung von PUR- Dispersionen bekannt, bei dem NCO-Gruppen-haltige Prepolymere mit blockierten Polyaminen, die durch Reaktion von Polyaminen mit Ketonen oder Aldehyden zu Ketiminen (bzw. Aldiminen) erhalten werden, in Abwesenheit von Wasser gemischt und anschließend in Wasser dispergiert werden. Wesentlich hierbei ist, daß die Ket­ imine frei von Wasser sind (EP 29, S. 16, Z. 10-14).EPA 000 029 describes a process for producing PUR Known dispersions in which prepolymers containing NCO groups blocked polyamines by reaction of polyamines with Obtain ketones or aldehydes to ketimines (or aldimines) are mixed in the absence of water and then in Water can be dispersed. It is essential that the Ket imines are free of water (EP 29, p. 16, lines 10-14).

Die nach diesem Verfahren hergestellten Dispersionen sind jedoch noch, was ihre mechanischen Eigenschaften betrifft, ver­ besserungsbedürftig, insbesondere was die Reißspannung daraus hergestellter Filme betrifft. Zudem ist die Herstellung der Ket­ imine bzw. Aldimine technisch aufwendig.However, the dispersions produced by this process are nor, as far as their mechanical properties are concerned, ver in need of improvement, especially what the tear tension from it films produced concerns. In addition, the manufacture of the ket imine or aldimine is technically complex.

Aus der EP-A-319 816 ist es bekannt, hydrophile Gruppen tragende, NCO-funktionelle PUR-Prepolymere mit Gemischen aus Wasser, Poly­ amin und Keton zu versetzten, wobei diese Mischung eine kohärente organische Phase aufweist. Hierzu wird das Gemisch aus Wasser, Polyamin und Keton einerseits und das Präpolymer andererseits mit Hilfe von Zweikomponenten-Spritzpistolen direkt auf das Substrat aufgetragen. Dieses apparativ aufwendige Verfahren ist nur in speziellen Fällen anwendbar.From EP-A-319 816 it is known to carry hydrophilic groups NCO-functional PUR prepolymers with mixtures of water, poly to add amine and ketone, this mixture being a coherent has organic phase. For this, the mixture of water, Polyamine and ketone on the one hand and the prepolymer on the other With the help of two-component spray guns directly onto the substrate  applied. This method is expensive in terms of equipment and is only in applicable in special cases.

Es bestand somit die Aufgabe, aus möglichst einfachen Einsatz­ stoffen herstellbare Dispersionen bereitzustellen, die als Lack einsetzbar und insbesondere zu Beschichtungen mit hoher Härte und hoher Transparenz verarbeitbar sind.The task was therefore to use it as simply as possible To provide dispersions that can be produced as varnish usable and especially for coatings with high hardness and can be processed with high transparency.

Die erfindungsgemäßen Dispersionen lassen sich herstellen, indem man
The dispersions of the invention can be prepared by

  • A) ein hydrophile Gruppen und Isocyanatgruppen tragendes Poly­ urethanpräpolymer herstellt;A) a poly carrying hydrophilic groups and isocyanate groups manufactures urethane prepolymer;
  • B) das Polyurethanpräpolymer mit einer Mischung (M) aus einem aliphatischen Keton und einem Amin, das mindestens 2 Amino­ gruppen, ausgewählt aus der Gruppe der primären und sekundä­ ren Aminogruppen, trägt, vermischt und dabei zu einem Poly­ urethan-Polyharnstoff umsetzt; undB) the polyurethane prepolymer with a mixture (M) of one aliphatic ketone and an amine containing at least 2 amino groups selected from the group of primary and secondary ren amino groups, carries, mixed and thereby to a poly converts urethane polyurea; and
  • C) den Polyurethan-Polyharnstoff in Wasser dispergiert.C) the polyurethane polyurea dispersed in water.

Im allgemeinen geht man dabei so vor, daß man aus
In general, the procedure is to get out

  • a) Diisocyanaten mit 4 bis 30 C-Atomen,a) diisocyanates with 4 to 30 carbon atoms,
  • b) Diolen, von denen
    • 1. 10 bis 100 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweisen, und
    • 2. 0 bis 90 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol aufweisen,
    b) diols, of which
    • 1. 10 to 100 mol%, based on the total amount of diols (b), have a molecular weight of 500 to 5000, and
    • 2. 0 to 90 mol%, based on the total amount of diols (b), have a molecular weight of 60 to 500 g / mol,
  • c) von den Monomeren (a) und (b) verschiedenen Monomeren mit we­ nigstens einer Isocyanatgruppe oder wenigstens einer alkoho­ lischen Hydroxylgruppe, die darüberhinaus wenigstens eine hy­ drophile Gruppe oder eine potentiell hydrophile Gruppe tra­ gen, wodurch die Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane be­ wirkt wird,c) monomers different from monomers (a) and (b) with we at least one isocyanate group or at least one alcohol Lischen hydroxyl group, which in addition at least one hy drophile group or a potentially hydrophilic group tra gene, whereby the water dispersibility of the polyurethanes be will work
  • d) gegebenenfalls weiteren von den Monomeren (a) bis (c) ver­ schiedenen mehrwertigen Verbindungen mit reaktiven Gruppen, bei denen es sich um alkoholische Hydroxylgruppen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Isocyanatgruppen handelt und d) optionally further ver of the monomers (a) to (c) different multivalent compounds with reactive groups, which are alcoholic hydroxyl groups, primary or secondary amino groups or isocyanate groups and  
  • e) gegebenenfalls von den Monomeren (a) bis (d) verschiedenen einwertigen Verbindungen mit einer reaktiven Gruppe, bei der es sich um eine alkoholische Hydroxylgruppe, primäre oder se­ kundäre Aminogruppe oder eine Isocyanatgruppe handelt.e) optionally different from the monomers (a) to (d) monovalent compounds with a reactive group in which it is an alcoholic hydroxyl group, primary or se secondary amino group or an isocyanate group.

ein hydrophile Gruppen und Isocyanatgruppen tragendes Poly­ urethanpräpolymer (im folgenden kurz "Präpolymer" genannt)her­ stellt.a poly carrying hydrophilic groups and isocyanate groups urethane prepolymer (hereinafter referred to as "prepolymer") poses.

Auf dem Gebiet der Polyurethanchemie ist allgemein bekannt, wie das Molekulargewicht der Polyurethane durch Wahl der Anteile der miteinander reaktiven Monomere sowie dem arithmetischen Mittel der Zahl der reaktiven funktionellen Gruppen pro Molekül einge­ stellt werden kann. Der NCO-Gehalt des Präpolymeren richtet sich nach der Menge an Harnstoffeinheiten, welches der Polyurethan-Po­ lyharnstoff enthalten soll. Im allgemeinen beträgt der NCO-Gehalt des Präpolymeren 0,4 bis 10 Gew.-% (bezogen auf das lösungs­ mittelfreie Präpolymer).In the field of polyurethane chemistry, it is well known how the molecular weight of the polyurethanes by choosing the proportions of the mutually reactive monomers and the arithmetic mean the number of reactive functional groups per molecule can be put. The NCO content of the prepolymer depends according to the amount of urea units which the polyurethane Po should contain lyurea. Generally the NCO content is of the prepolymer 0.4 to 10 wt .-% (based on the solution medium-free prepolymer).

Die Einsatzstoffe, die zum Aufbau des Präpolymeren dienen, werden im allgemeinen in solchen Mengenverhältnissen eingesetzt, daß, nachdem alle alkoholischen Hydroxylgruppen abreagiert sind, das Präpolymer den oben genannten NCO-Gehalt aufweist.The starting materials that are used to build the prepolymer are generally used in such proportions that after all alcoholic hydroxyl groups have reacted, the Prepolymer has the above-mentioned NCO content.

Als Monomere (a) kommen die üblicherweise in der Polyurethan­ chemie eingesetzten Diisocyanate in Betracht.The monomers (a) which are usually used in polyurethane Chemistry used diisocyanates.

Insbesondere zu nennen sind Diisocyanate X(NCO)2, wobei X für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 12 Kohlen­ stoffatomen, einen cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlen­ wasserstoffrest mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 15 Kohlenstoff­ atomen steht. Beispiele derartiger Diisocyanate sind Tetra­ methylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dodecamethylendi­ isocyanat, 1,4-Diisocyanatocyclohexan, 1-Isocyanato-3,5,5-tri­ methyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI), 2,2-Bis-(4-iso­ cyanatocyclohexyl)-propan, Bis-(isocyanatomethyl)cyclohexan, Tri­ methylhexandiisocyanat, 1,4-Diisocyanatobenzol, 2,4-Diisocyanato­ toluol, 2,6-Diisocyanatotoluol, 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan, 2,4'-Diisocyanato-diphenylmethan, p-Xylylendiisocyanat, Tetra­ methylxylylendiisocyanat (TMXDI), die Isomeren des Bis-(4-iso­ cyanatocyclohexyl)methans (HMDI) wie das trans/trans-, das cis/­ cis- und das cis/trans-Isomere sowie aus diesen Verbindungen be­ stehende Gemische. Particular mention should be made of diisocyanates X (NCO) 2 , where X represents an aliphatic hydrocarbon radical having 4 to 12 carbon atoms, a cycloaliphatic or aromatic carbon hydrogen radical having 6 to 15 carbon atoms or an araliphatic hydrocarbon radical having 6 to 15 carbon atoms. Examples of such diisocyanates are tetra methylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 1,4-diisocyanatocyclohexane, 1-isocyanato-3,5,5-tri methyl-5-isocyanatomethylcyclohexane (IPDI), 2,2-bis (4-iso cyanatocyclohexyl) propane, bis- (isocyanatomethyl) cyclohexane, trimethylhexane diisocyanate, 1,4-diisocyanatobenzene, 2,4-diisocyanato-toluene, 2,6-diisocyanatotoluene, 4,4'-diisocyanato-diphenylmethane, 2,4'-diisocyanato-diphenylmethane, p-xylylene diisocyanate, tetra methylxylylene diisocyanate (TMXDI), the isomers of bis- (4-iso-cyanatocyclohexyl) methane (HMDI) such as the trans / trans, the cis / cis and the cis / trans isomer and consisting of these compounds Mixtures.

Als Gemische dieser Isocyanate sind besonders die Mischungen der jeweiligen Strukturisomeren von Diisocyanatotoluol und Diisocya­ nato-diphenylmethan von Bedeutung; insbesondere ist die Mischung aus 80 mol-% 2,4 Diisocyanatotoluol und 20 mol-% 2,6-Diiso­ cyanatotoluol geeignet. Weiterhin sind die Mischungen von aroma­ tischen Isocyanaten wie 2,4 Diisocyanatotoluol und/oder 2,6-Diisocyanatotoluol mit aliphatischen oder cycloaliphatischen Isocyanaten wie Hexamethylendiisocyanat oder IPDI besonders vor­ teilhaft, wobei das bevorzugte Mischungsverhältnis der aliphati­ schen zu aromatischen Isocyanate 4 : 1 bis 1 : 4 beträgt.Mixtures of these are, in particular, mixtures of these isocyanates respective structural isomers of diisocyanatotoluene and diisocya nato-diphenylmethane important; especially the mix from 80 mol% 2,4 diisocyanatotoluene and 20 mol% 2,6-diiso suitable for cyanatotoluene. Furthermore, the mixtures of aroma table isocyanates such as 2,4 diisocyanatotoluene and / or 2,6-diisocyanatotoluene with aliphatic or cycloaliphatic Isocyanates such as hexamethylene diisocyanate or IPDI especially before partial, the preferred mixing ratio of the aliphati to aromatic isocyanates is 4: 1 to 1: 4.

Als Verbindungen (a) kann man auch Isocyanate einsetzen, die ne­ ben den freien Isocyanatgruppen weitere verkappte Isocyanat­ gruppen, z. B. Uretdiongruppen, oder Carbodiimidgruppen tragen.As compounds (a) it is also possible to use isocyanates which are ne ben the free isocyanate groups further blocked isocyanate groups, e.g. B. uretdione groups, or carbodiimide groups.

Im Hinblick auf gute Filmbildung und Elastizität kommen als Diole (b) vornehmlich höhermolekulare Diole (b1), in Betracht, die ein Molekulargewicht von etwa 500 bis 5000, vorzugsweise von etwa 1000 bis 3000 g/mol haben.With regard to good film formation and elasticity come as diols (b) primarily higher molecular weight diols (b1), which a Molecular weight from about 500 to 5000, preferably from about Have 1000 to 3000 g / mol.

Bei den Diolen (b1) handelt es sich insbesondere um Polyester­ polyole, die z. B. aus Ullmanns Encyklopädie der technischen Che­ mie, 4. Auflage, Band 19, S. 62 bis 65 bekannt sind. Bevorzugt werden Polyesterpolyole eingesetzt, die durch Umsetzung von zwei­ wertigen Alkoholen mit zweiwertigen Carbonsäuren erhalten werden. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechen­ den Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäure­ ester von niederen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyesterpolyole verwendet werden. Die Polycarbonsäuren kön­ nen aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und gegebenenfalls, z. B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Korksäure, Azelainsäure, Phthalsäure, Isophthal­ säure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexa­ hydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endo­ methylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid; Ma­ leinsäure, Maleinsäureanhydrid, Alkenylbernsteinsäure(anhydrid), Fumarsäure, dimere Fettsäuren. Bevorzugt sind Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel HOOC- (CH2)y-COOH, wobei y eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist, z. B. Bernstein­ säure, Adipinsäure, Dodecandicarbonsäure und Sebacinsäure.The diols (b1) are in particular polyester polyols which, for. B. from Ullmann's encyclopedia of technical chemistry, 4th edition, volume 19, pages 62 to 65 are known. Polyester polyols are preferably used which are obtained by reacting dihydric alcohols with dihydric carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or their mixtures for the preparation of the polyester polyols. The polycarboxylic acids can be aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic and optionally, e.g. B. by halogen atoms, substituted and / or unsaturated. Examples include: suberic acid, azelaic acid, phthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, endo methylene tetrahydrophthalic anhydride, glutaric anhydride; Maleic acid, maleic anhydride, alkenyl succinic acid (anhydride), fumaric acid, dimeric fatty acids. Preferred are dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH 2 ) y -COOH, where y is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20, e.g. B. succinic acid, adipic acid, dodecanedicarboxylic acid and sebacic acid.

Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. Ethylenglykol, Propan-1,2- diol, Propan-1,3-diol, Butan-1,3-diol, Buten-1,4-diol, Butin-1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Neopentylglykol, Bis-(hydroxy­ methyl)-cyclohexane wie 1,4-Bis-(hydroxymethyl)cyclohexan, 2-Me­ thyl-propan-1,3-diol, Methylpentandiole, ferner Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol, Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Dibutylenglykol und Poly­ butylenglykole in Betracht. Bevorzugt sind Alkohole der allge­ meinen Formel HO-(CH2)x-OH, wobei x eine Zahl von 1 bis 20, bevor­ zugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist. Beispiele hierfür sind Ethylenglycol, Butan-1,4-diol, Hexan-1,6-diol, Octan-1,8-diol und Dodecan-1,12-diol. Weiterhin bevorzugt sind Neopentylglykol und Pentandiol-1,5.As polyhydric alcohols such. B. ethylene glycol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,3-diol, butene-1,4-diol, butyne-1,4-diol, pentane-1,5- diol, neopentyl glycol, bis (hydroxy methyl) cyclohexanes such as 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 2-methyl propane-1,3-diol, methyl pentanediols, also diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, Polypropylene glycol, dibutylene glycol and poly butylene glycols into consideration. Alcohols of the general formula HO- (CH 2 ) x -OH are preferred, where x is a number from 1 to 20, before being an even number from 2 to 20. Examples include ethylene glycol, butane-1,4-diol, hexane-1,6-diol, octane-1,8-diol and dodecane-1,12-diol. Neopentyl glycol and 1,5-pentanediol are further preferred.

Ferner kommen auch Polycarbonat-Diole, wie sie z. B. durch Umset­ zung von Phosgen mit einem Überschuß von den als Aufbau­ komponenten für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen Alkohole erhalten werden können, in Betracht.Also come polycarbonate diols, such as z. B. by implementation of phosgene with an excess of that as build-up components for the low molecular weight polyester polyols Alcohols can be obtained.

Geeignet sind auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis, wobei es sich um Homo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um end­ ständige Hydroxylgruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von Verbindungen der allgemeinen Formel HO-(CH2)z-COOH ableiten, wobei z eine Zahl von 1 bis 20 ist und ein H-Atom einer Methyleneinheit auch durch einen C1- bis C4-Alkylrest substituiert sein kann. Bei­ spiele sind epsilon-Caprolacton, β-Propiolacton, γ-Butyrolacton und/oder Methyl-epsilon-caprolacton sowie deren Gemische. Geei­ gnete Starterkomponenten sind z. B. die vorstehend als Aufbau­ komponente für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen zweiwertigen Alkohole. Die entsprechenden Polymerisate des epsi­ lon-Caprolactons sind besonders bevorzugt. Auch niedere Poly­ esterdiole oder Polyetherdiole können als Starter zur Herstellung der Lacton-Polymerisate eingesetzt sein. Anstelle der Polymeri­ sate von Lactonen können auch die entsprechenden, chemisch äqui­ valenten Polykondensate der den Lactonen entsprechenden Hydroxy­ carbonsäuren, eingesetzt werden.Lactone-based polyester diols are also suitable, which are homopolymers or copolymers of lactones, preferably end products which have hydroxyl groups and which are end products of lactones with suitable difunctional starter molecules. Suitable lactones are preferably those which are derived from compounds of the general formula HO- (CH 2 ) z -COOH, where z is a number from 1 to 20 and an H atom of a methylene unit also by a C 1 - to C 4 -alkyl radical may be substituted. Examples are epsilon-caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone and / or methyl-epsilon-caprolactone and mixtures thereof. Appropriate starter components are e.g. B. the above-mentioned as a building component for the polyester polyols low molecular weight dihydric alcohols. The corresponding polymers of epsilon caprolactone are particularly preferred. Lower polyester diols or polyether diols can also be used as starters for the preparation of the lactone polymers. Instead of the polymers of lactones, the corresponding chemically equivalent polycondensates of the hydroxy carboxylic acids corresponding to the lactones can also be used.

Daneben kommen als Monomere (b1) Polyetherdiole in Betracht. Sie sind insbesondere durch Polymerisation von Ethylenoxid, Propylen­ oxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlor­ hydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF3 oder durch Anla­ gerung dieser Verbindungen gegebenenfalls im Gemisch oder nach­ einander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoff­ atomen, wie Alkohole oder Amine, z. B. Wasser, Ethylenglykol, Propan-1,2-diol, Propan-1,3-diol, 1,2-Bis(4-hydroxydi­ phenyl)-propan oder Anilin erhältlich. Besonders bevorzugt ist Polytetrahydrofuran eines Molekulargewichts von 240 bis 5000 und vor allem 500 bis 4500. In addition, the monomers (b1) are polyether diols. They are in particular by polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, styrene oxide or epichlorohydrin with themselves, for. B. in the presence of BF 3 or by Anla approximation of these compounds, optionally in a mixture or one after the other, on starting components with reactive hydrogen atoms, such as alcohols or amines, for. B. water, ethylene glycol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, 1,2-bis (4-hydroxydi phenyl) propane or aniline available. Polytetrahydrofuran with a molecular weight of 240 to 5000 and especially 500 to 4500 is particularly preferred.

Ebenfalls geeignet sind Polyhydroxyolefine, bevorzugt solche mit 2 endständigen Hydroxylgruppen, z. B. α-ω-Dihydroxypolybutadien, α-ω-Dihydroxypolymethacrylester oder α-ω-Dihydroxypolyacrylester als Monomere (c1). Solche Verbindungen sind beispielsweise aus der EP-A-0622378 bekannt. Weitere geeignete Polyole sind Poly­ acetale, Polysiloxane und Alkydharze.Polyhydroxyolefins are also suitable, preferably those with 2 terminal hydroxyl groups, e.g. B. α-ω-dihydroxypolybutadiene, α-ω-Dihydroxypolymethacrylester or α-ω-Dihydroxypolyacrylester as monomers (c1). Such connections are made, for example known from EP-A-0622378. Other suitable polyols are poly acetals, polysiloxanes and alkyd resins.

Die Polyole können auch als Gemische im Verhältnis 0,1 : 1 bis 1 : 9 eingesetzt werden.The polyols can also be used as mixtures in a ratio of 0.1: 1 to 1: 9 can be used.

Außer durch die Einführung der Harnstoffgruppen kann die Härte und der Elastizitätsmodul der Polyurethane weiter erhöht werden, indem als Diole (b) neben den Diolen (b1) noch niedermolekulare Diole (b2) mit einem Molekulargewicht von etwa 62 bis 500, vorzugsweise von 62 bis 200 g/mol, eingesetzt werden.In addition to the introduction of the urea groups, the hardness and the elastic modulus of the polyurethanes are further increased, in addition to the diols (b1) as low-molecular weight diols (b) Diols (b2) with a molecular weight of about 62 to 500, preferably from 62 to 200 g / mol.

Als Monomere (b2) werden vor allem die Aufbaukomponenten der für die Herstellung von Polyesterpolyolen genannten kurzkettigen Alkandiole eingesetzt, wobei die unverzweigten Diole mit 2 bis 12C-Atomen und einer gradzahligen Anzahl von C-Atomen sowie Pentan-1,5-diol bevorzugt werden.Above all, the structural components of the for monomers (b2) the production of short-chain polyester polyols Alkanediols used, the unbranched diols with 2 to 12C atoms and an even number of C atoms as well Pentane-1,5-diol are preferred.

Bevorzugt beträgt der Anteil der Diole (b1), bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b) 10 bis 100 mol-% und der Anteil der Monomere (b2), bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b) 0 bis 90 mol-%. Besonders bevorzugt beträgt das Verhältnis der Diole (b1) zu den Monomeren (b2) 0 : 1 bis 5 : 1, besonders bevorzugt 0 : 1 bis 2 : 1.The proportion of diols (b1) is preferably based on the Total amount of diols (b) 10 to 100 mol% and the proportion of Monomers (b2), based on the total amount of diols (b) 0 to 90 mol%. The ratio of the diols is particularly preferably (b1) to the monomers (b2) 0: 1 to 5: 1, particularly preferred 0: 1 to 2: 1.

Um die Wasserdispergierbarkeit der Polyurethane zu erreichen, sind die Polyurethane neben den Komponenten (a), (b), (d) und (e) aus von den Komponenten (a), (b), (d) und (e) verschiedenen Mono­ meren (c), die wenigstens eine Isocyanatgruppe oder wenigstens eine alkoholische Hydroxylgruppe oder eine aminische NH-Gruppe und darüberhinaus wenigstens eine hydrophile Gruppe oder eine Gruppe, die sich in eine hydrophile Gruppe überführen läßt, tra­ gen, aufgebaut. Im folgenden Text wird der Begriff "hydrophile Gruppen oder potentiell hydrophile Gruppen" mit "(potentiell) hy­ drophile Gruppen" abgekürzt. Die (potentiell) hydrophilen Gruppen reagieren mit Isocyanaten wesentlich langsamer als die funktio­ nellen Gruppen der Monomere, die zum Aufbau der Polymerhauptkette dienen.In order to achieve the water dispersibility of the polyurethanes, are the polyurethanes in addition to components (a), (b), (d) and (e) from mono different from components (a), (b), (d) and (e) meren (c), the at least one isocyanate group or at least an alcoholic hydroxyl group or an amine NH group and moreover at least one hydrophilic group or one Group that can be converted into a hydrophilic group, tra gen, built. In the following text the term "hydrophilic Groups or potentially hydrophilic groups "with" (potentially) hy drophilic groups ". The (potentially) hydrophilic groups react with isocyanates much more slowly than the function nellen groups of the monomers that build the polymer backbone serve.

Der Anteil der Komponenten mit (potentiell) hydrophilen Gruppen an der Gesamtmenge der Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) wird im allgemeinen so bemessen, daß die Molmenge der (poten­ tiell) hydrophilen Gruppen, bezogen auf die Gewichtsmenge aller Monomere (a) bis (e), 30 bis 1000, bevorzugt 50 bis 500 und be­ sonders bevorzugt 80 bis 300 mmol/kg beträgt.The proportion of components with (potentially) hydrophilic groups on the total amount of components (a), (b), (c), (d) and (e) is generally measured so that the molar amount of (poten tiell) hydrophilic groups, based on the amount by weight of all  Monomers (a) to (e), 30 to 1000, preferably 50 to 500 and be is particularly preferably 80 to 300 mmol / kg.

Bei den (potentiell) hydrophilen Gruppen kann es sich um nicht­ ionische oder bevorzugt um (potentiell) ionische hydrophile Grup­ pen handeln.The (potentially) hydrophilic groups cannot be ionic or preferably around (potentially) ionic hydrophilic group pen act.

Als nichtionische hydrophile Gruppen kommen Polyalkylenoxid-Re­ ste, insbesondere Polyethylenglycolether aus vorzugsweise 5 bis 100, bevorzugt 10 bis 80 Ethylenoxid-Wiederholungseinheiten, in Betracht. Der Gehalt an Polyethylenoxid-Einheiten beträgt im allgemeinen 0 bis 10, bevorzugt 0 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gewichtsmenge aller Monomere (a) bis (e).Polyalkylene oxide Re come as nonionic hydrophilic groups ste, in particular polyethylene glycol ether from preferably 5 to 100, preferably 10 to 80 repeating ethylene oxide units, in Consideration. The content of polyethylene oxide units is general 0 to 10, preferably 0 to 6 wt .-%, based on the Weight amount of all monomers (a) to (e).

Bevorzugte Monomere mit nichtionischen hydrophilen Gruppen sind Polyethylenoxiddiole, Polyethylenoxidmonoole sowie die Reaktions­ produkte aus einem Polyethylenglykol und einem Diisocyanat, die einen endständig veretherten Polyethylenglykolrest tragen. Derar­ tige Diisocyanate sowie Verfahren zu deren Herstellung sind in den Patentschriften US 3 905 929 und US 3 920 598 angegeben.Preferred monomers with nonionic hydrophilic groups are Polyethylene oxide diols, polyethylene oxide monools and the reaction products from a polyethylene glycol and a diisocyanate, the carry a terminally etherified polyethylene glycol residue. Derar term diisocyanates and processes for their preparation are in the patents US 3 905 929 and US 3 920 598.

Ionische hydrophile Gruppen sind vor allem anionische Gruppen wie die Sulfonat-, die Carboxylat- und die Phosphatgruppe in Form ih­ rer Alkalimetall- oder Ammoniumsalze sowie kationische Gruppen wie Ammonium-Gruppen, insbesondere protonierte tertiäre Amino­ gruppen oder quartäre Ammoniumgruppen.Ionic hydrophilic groups are mainly anionic groups such as the sulfonate, carboxylate and phosphate groups in the form of ih rer alkali metal or ammonium salts and cationic groups such as ammonium groups, especially protonated tertiary amino groups or quaternary ammonium groups.

Potentiell ionische hydrophile Gruppen sind vor allem solche, die sich durch einfache Neutralisations-, Hydrolyse- oder Quaterni­ sierungsreaktionen in die oben genannten ionischen hydrophilen Gruppen überführen lassen, also z. B. Carbonsäuregruppen, Anhydridgruppen oder tertiäre Aminogruppen.Potentially ionic hydrophilic groups are primarily those that by simple neutralization, hydrolysis or quaterni sation reactions in the above-mentioned ionic hydrophilic Have groups transferred, e.g. B. carboxylic acid groups, Anhydride groups or tertiary amino groups.

(Potentiell) ionische Monomere (c) sind z. B. in Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, S. 311-313 und beispielsweise in der DE-A 14 95 745 ausführlich beschrieben.(Potentially) ionic monomers (c) are e.g. B. in Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry, 4th Edition, Volume 19, Pp. 311-313 and for example in DE-A 14 95 745 in detail described.

Als Monomere mit (potentiell) anionischen Gruppen kommen üblicherweise aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische Carbonsäuren und Sulfonsäuren in Betracht, die mindestens eine alkoholische Hydroxylgruppe oder aminische NH- Gruppe tragen. Bevorzugt sind Dihydroxyalkylcarbonsäuren, vor al­ lem mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie sie auch in der US-A 3 412 054 beschrieben sind. Insbesondere sind Verbindungen der allgemeinen Formel
Suitable monomers with (potentially) anionic groups are usually aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic carboxylic acids and sulfonic acids which carry at least one alcoholic hydroxyl group or amine NH group. Dihydroxyalkylcarboxylic acids are preferred, especially with 3 to 10 carbon atoms, as are also described in US Pat. No. 3,412,054. In particular, compounds of the general formula

in welcher R1 und R2 für eine C1- bis C4-Alkandiyl-Einheit und R3 für eine C1- bis C4-Alkyl-Einheit steht und vor allem Dimethylol­ propionsäure (DMPA) bevorzugt.in which R 1 and R 2 is a C 1 - to C 4 -alkanediyl unit and R 3 is a C 1 - to C 4 -alkyl unit and especially dimethylol propionic acid (DMPA) is preferred.

Weiterhin eignen sich entsprechende Dihydroxysulfonsäuren und Dihydroxyphosphonsäuren wie 2,3-Dihydroxypropanphosphonsäure.Corresponding dihydroxysulfonic acids and Dihydroxyphosphonic acids such as 2,3-dihydroxypropanephosphonic acid.

Als Monomere (c) mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Aminogruppen kommen Aminocarbonsäuren wie Lysin, β-Alanin, die in der DE-A-20 34 479 genannten Addukte von aliphatischen diprimären Di­ aminen an α,β-ungesättigte Carbon- oder Sulfonsäuren in Betracht.As monomers (c) with amino groups reactive towards isocyanates come aminocarboxylic acids such as lysine, β-alanine, which in the DE-A-20 34 479 adducts of aliphatic diprimary Di amines on α, β-unsaturated carboxylic or sulfonic acids into consideration.

Solche Verbindungen gehorchen beispielsweise der Formel (c1)
Such compounds obey, for example, the formula (c1)

H2 N-R4-NH-R5-X (c1)
H 2 NR 4 -NH-R 5 -X (c1)

in der
-R4 und R5 unabhängig voneinander für eine C1- bis C6-Alkandiyl- Einheit, bevorzugt Ethylen
und X für COOH oder SO3H stehen.
in the
-R 4 and R 5 independently of one another for a C 1 to C 6 alkanediyl unit, preferably ethylene
and X represents COOH or SO 3 H.

Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (c1) sind die N-(2-Aminoethyl)-2-aminoethancarbonsäure und die sowie die N-(2-Aminoethyl)-2-aminoethansulfonsäure bzw. die entsprechenden Alkalisalze, wobei Na als Gegenion besonders bevorzugt ist.Particularly preferred compounds of formula (c1) are N- (2-aminoethyl) -2-aminoethane carboxylic acid and the as well as the N- (2-aminoethyl) -2-aminoethanesulfonic acid or the corresponding Alkali salts, Na being particularly preferred as the counter ion.

Weiterhin besonders bevorzugt sind die Addukte der oben genannten aliphatischen diprimären Diamine an 2-Acrylamido-2-methylpropan­ sulfonsäure, wie sie z. B. in der D 19 54 090 beschrieben sind.The adducts of the abovementioned are also particularly preferred aliphatic diprimary diamines on 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid as z. B. are described in D 19 54 090.

Sofern Monomere mit potentiell ionischen Gruppen eingesetzt wer­ den, kann deren Überführung in die ionische Form vor, während, jedoch vorzugsweise nach der Isocyanat-Polyaddition erfolgen, da sich die ionischen Monomeren in der Reaktionsmischung häufig nur schwer lösen. Besonders bevorzugt liegen die Carboxylat- oder Sulfonatgruppen in Form ihrer Salze mit einem Alkaliion oder einem Ammoniumion als Gegenion vor. If monomers with potentially ionic groups are used which can be converted into the ionic form before, during, but preferably after the isocyanate polyaddition, because the ionic monomers in the reaction mixture often only difficult to solve. The carboxylate or are particularly preferably Sulphonate groups in the form of their salts with an alkali ion or an ammonium ion as a counter ion.  

Die Monomere (d), die von den Monomeren (a) bis (c) verschieden sind, dienen im allgemeinen der Vernetzung oder der Ketten­ verlängerung. Es sind im allgemeinen mehr als zweiwertige nicht­ phenolische Alkohole, Amine mit 2 oder mehr primären und/oder se­ kundären Aminogruppen sowie Verbindungen, die neben einer oder mehreren alkoholischen Hyxdroxylgruppen eine oder mehrere primäre und/oder sekundäre Aminogruppen tragen.The monomers (d) differ from the monomers (a) to (c) are generally used for crosslinking or chains renewal. There are generally no more than two-valued ones phenolic alcohols, amines with 2 or more primary and / or se secondary amino groups as well as compounds in addition to one or several alcoholic hydroxyl groups one or more primary and / or wear secondary amino groups.

Alkohole mit einer höheren Wertigkeit als 2, die zur Einstellung eines gewissen Verzweigungs- oder Vernetzungsgrades dienen kön­ nen, sind z. B. Trimethylolpropan, Glycerin oder Zucker.Alcohols with a higher valence than 2, for adjustment a certain degree of branching or networking NEN, z. B. trimethylolpropane, glycerin or sugar.

Geeignete Amine sind im allgemeinen polyfunktionelle Amine des Molgewichtsbereiches von 32 bis 500 g/mol, vorzugsweise von 60 bis 300 g/mol, welche mindestens zwei Aminogruppen, ausgewählt aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogruppen, enthal­ ten. Beispiele hierfür sind Diamine wie Diaminoethan, Diamino­ propane, Diaminobutane, Diaminohexane, Piperazin, 2,5-Dimethyl­ piperazin, Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexan (Iso­ phorondiamin, IPDA), 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan, 1,4-Diamino­ cyclohexan, Aminoethylethanolamin, Hydrazin, Hydrazinhydrat oder Triamine wie Diethylentriamin oder 1,8-Diamino-4-aminomethyl­ octan.Suitable amines are generally polyfunctional amines Molecular weight range from 32 to 500 g / mol, preferably from 60 up to 300 g / mol, which selected at least two amino groups from the group of primary and secondary amino groups Examples of this are diamines such as diaminoethane and diamino propanes, diaminobutanes, diaminohexanes, piperazine, 2,5-dimethyl piperazine, amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexane (Iso phorondiamine, IPDA), 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 1,4-diamino cyclohexane, aminoethylethanolamine, hydrazine, hydrazine hydrate or Triamines such as diethylenetriamine or 1,8-diamino-4-aminomethyl octane.

Für den gleichen Zweck können auch als Monomere (d) drei- und höherwertige Isocyanate eingesetzt werden. Handelsübliche Verbindungen sind beispielsweise das Isocyanurat oder das Biuret des Hexamethylendiisocyanats.For the same purpose, three and higher quality isocyanates are used. Commercial Compounds are, for example, isocyanurate or biuret of hexamethylene diisocyanate.

Monomere (e), die gegebenfalls mitverwendet werden, sind Monoiso­ cyanate, Monoalkohole oder Amine mit einer primären oder sekundä­ ren Aminogruppe. Im allgemeinen beträgt ihr Anteil maximal 10 mol-%, bezogen auf die gesamte Molmenge der Monomere. Diese mono­ funktionellen Verbindungen tragen üblicherweise weitere funktio­ nelle Gruppen wie olefinische Gruppen oder Carbonylgruppen und dienen zur Einführung von funktionellen Gruppen in das Poly­ urethan, die die Dispergierung bzw. die Vernetzung oder weitere polymeranaloge Umsetzung des Polyurethans ermöglichen. In Be­ tracht kommen hierfür Monomere wie Isopropenyl-alpha, alpha-dime­ thylbenzylisocyanat (TMI) und Ester von Acryl- oder Methacryl­ säure wie Hydroxyethylacrylat oder Hydroxyethylmethacrylat.Monomers (e) which may also be used are monoiso cyanates, monoalcohols or amines with a primary or secondary ren amino group. In general, their share is a maximum of 10 mol%, based on the total molar amount of the monomers. This mono Functional connections usually carry additional functions nelle groups such as olefinic groups or carbonyl groups and are used to introduce functional groups into the poly urethane, the dispersion or crosslinking or other enable polymer-analogous implementation of the polyurethane. In Be For this purpose, monomers such as isopropenyl-alpha, alpha-dime are used thylbenzyl isocyanate (TMI) and esters of acrylic or methacrylic acid such as hydroxyethyl acrylate or hydroxyethyl methacrylate.

Monomere (d) und (e) mit Aminogruppen werden im allgemeinen nur in untergeordneten Mengen eingesetzt. Das molare Verhältnis der primären und sekundären Aminogruppen der Amine, die zur Herstel­ lung der Päpolymere eingesetzt werden zu den primären und sekun­ dären Aminogruppen der Amine, die zur Herstellung der Mischung (M) eingesetzt werden, beträgt im allgemeinen weniger als 10 mol%.Monomers (d) and (e) with amino groups are generally only used in minor quantities. The molar ratio of the primary and secondary amino groups of the amines, which are used to manufacture The prepolymers are used to primary and secondary där amino groups of the amines used to prepare the mixture  (M) used is generally less than 10 mol%.

Die Polyaddition der Komponenten (a) bis (e) erfolgt im allge­ meinen bei Reaktionstemperaturen von 20 bis 180°C, bevorzugt 50 bis 150°C unter Normaldruck oder unter autogenem Druck.The polyaddition of components (a) to (e) generally takes place mean at reaction temperatures of 20 to 180 ° C, preferably 50 up to 150 ° C under normal pressure or under autogenous pressure.

Die erforderlichen Reaktionszeiten können sich über wenige Minu­ ten bis einige Stunden erstrecken. Es ist auf dem Gebiet der Polyurethanchemie bekannt, wie die Reaktionszeit durch eine Viel­ zahl von Parametern wie Temperatur, Konzentration der Monomere, Reaktivität der Monomeren beeinflußt wird.The required response times can be a few minutes extend to a few hours. It is in the field of Polyurethane chemistry is known as the reaction time by a lot number of parameters such as temperature, concentration of the monomers, Reactivity of the monomers is influenced.

Zur Beschleunigung der Reaktion der Diisocyanate können die üblichen Katalysatoren, wie Dibutylzinndilaurat, Zinn-II-octoat oder Diazabicyclo-(2,2,2)-octan, mitverwendet werden.To accelerate the reaction of the diisocyanates, the usual catalysts, such as dibutyltin dilaurate, stannous octoate or diazabicyclo- (2,2,2) octane.

Als Polymerisationsapparate zur Durchführung der Schritte I, II und III kommen Rührkessel in Betracht, insbesondere dann, wenn durch Mitverwendung von Lösungsmitteln für eine niedrige Viskosi­ tät und eine gute Wärmeabfuhr gesorgt ist.As polymerizers for performing steps I, II and III are stirred kettles, especially if by using solvents for a low viscosity and good heat dissipation is ensured.

Bevorzugte Lösungsmittel sind mit Wasser unbegrenzt mischbar, weisen einen Siedepunkt bei Normaldruck von 40 bis 100°C auf und reagieren nicht oder nur langsam mit den Monomeren.Preferred solvents are infinitely miscible with water, have a boiling point at normal pressure of 40 to 100 ° C and do not react or react only slowly with the monomers.

Zur Herstellung der Mischung (M), mit der man die Präpolymere um­ setzt, verwendet man ein Amin, das mindestens 2 Aminogruppen, ausgewählt aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogrup­ pen, trägt oder Mischungen dieser Amine. Besonders geeignet sind aliphatische Amine, vor allem Diamine.To prepare the mixture (M) with which the prepolymers are made an amine containing at least 2 amino groups, selected from the group of primary and secondary amino groups pen, carries or mixtures of these amines. Are particularly suitable aliphatic amines, especially diamines.

Besonders bevorzugte Amine sind Ethylendiamin, Tetramethylen­ diamin, Hexamethylendiamin, Propylendiamin, das Isomerengemisch von 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 1,3- und 1,4-Xylylendiamin, Bis-(2-aminoethyl)-amin und Methyl- bis-(3-aminopropyl)-amin sowie die Amine mit den folgenden Struk­ turformeln
Particularly preferred amines are ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, propylene diamine, the isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylene diamine, 1,3- and 1,4-xylylenediamine, bis- (2-aminoethyl) - amine and methyl bis (3-aminopropyl) amine and the amines with the following structural formulas

Als Aldehyde oder Ketone, die zur Herstellung der Mischungen (M) eingesetzt werden, eigenen sich vor allem solche mit 2 bis 8, vorzugsweise 3 bis 6 C-Atomen, z. B. Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd, Isobutyraldehyd, Aceton, Methylethylketon, Methyl­ isobutylketon, Diisopropylketon, Cyclopentanon und Cyclohexanon oder Mischungen davon. As aldehydes or ketones which are used to prepare the mixtures (M) are used, especially those with 2 to 8, preferably 3 to 6 carbon atoms, e.g. B. acetaldehyde, propionaldehyde, Butyraldehyde, isobutyraldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisopropyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone or mixtures thereof.  

Die Mischungen (M) werden zweckmäßigerweise hergestellt, indem man das Keton bzw. den Aldehyd und das Amin in Abwesenheit son­ stiger Hilfs- oder Lösungsmittel bei 10 bis 100°C bei Normaldruck vermischt. Das Mischungsverhältnis wird im allgemeinen so ge­ wählt, daß auf 1 mol Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe der pri­ mären und sekundären Aminogruppen, mindestens 0,2, bevorzugt 1 bis 20, besonders bevorzugt 1 bis 10 mol Carbonylgruppen in Ke­ ton- oder Aldehydfunktion kommen.The mixtures (M) are expediently prepared by the son the ketone or the aldehyde and the amine in the absence Auxiliary or solvent at 10 to 100 ° C at normal pressure mixed. The mixing ratio is generally so chooses that on 1 mol groups selected from the group of pri polar and secondary amino groups, at least 0.2, preferably 1 to 20, particularly preferably 1 to 10 mol of carbonyl groups in Ke clay or aldehyde function come.

Die Vermischung ist unkritisch und kann beispielsweise so erfol­ gen, daß man eine Mischungskomponente zur anderen gibt und ver­ rührt.The mixing is not critical and can be done for example conditions that one gives a mixture component to the other and ver stirs.

Als weitere Mischungskomponente zur Herstellung der Mischungen (M) kann gegebenenfalls Wasser eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch kein Wasser oder nicht mehr als 1 mol Wasser pro mol Aldehyd bzw. Keton eingesetzt.As a further mixture component for the production of the mixtures (M) water can optionally be used. Is preferred however, no water or no more than 1 mole of water per mole Aldehyde or ketone used.

Die Mischungen (M) können bereits unmittelbar nach der Vermi­ schung der Mischungskomponenten mit dem Präpolymer vermischt wer­ den. Bevorzugt erfolgt die Vermischung der Mischung (M) mit dem Präpolymer jedoch erst nach mehr als 1 min nach dem Vermischen der Mischungskomponenten.The mixtures (M) can already immediately after the Vermi who mix the mixture components with the prepolymer the. The mixture (M) is preferably mixed with the Prepolymer, however, only after more than 1 min after mixing of the mixture components.

Es wird vermutet, daß sich unmittelbar nach dem Vermischen der Mischungskomponenten ein Teil der Amino- und der Carbonylgruppen in einer Kondensationsreaktion spontan zu Imingruppen zusammen­ treten, so daß die Mischung (M) in Form einer Mischung aus unum­ gesetztem Amin und Keton bzw. Aldehyd und teilweise oder voll­ ständig iminisiertem Aldehyd bzw. Keton vorliegt.It is believed that immediately after mixing the Mix components part of the amino and carbonyl groups spontaneously to form imine groups in a condensation reaction occur so that the mixture (M) in the form of a mixture of unum set amine and ketone or aldehyde and partially or fully there is always iminized aldehyde or ketone.

Das Präpolymer und die Mischung (M) werden vermischt, indem man beispielsweise die Mischung (M) in das Präpolymer einrührt und 1 bis 60, bevorzugt 1 bis 30 min bei 10 bis 80, bevorzugt 20 bis 60°C zu einem Polyurethan-Polyharnstoff umsetzt.The prepolymer and the blend (M) are mixed by for example, the mixture (M) is stirred into the prepolymer and 1 to 60, preferably 1 to 30 min at 10 to 80, preferably 20 to 60 ° C to a polyurethane polyurea.

Der Polyurethan-Polyharnstoff wird anschließend in Wasser disper­ giert, beispielsweise indem man Wasser unter Rühren einleitet.The polyurethane polyurea is then dispersed in water yaws, for example by introducing water with stirring.

Zusätzlich zum Einbau der Harnstoffgruppen in den Polyurethan-Po­ lyharnstoff über die Mischungen (M) ist es möglich, in einem Schritt IV weitere Harnstoffgruppen zu erzeugen, indem man die in Schritt (I) und (II) erzeugte Reaktionsmischung, sofern sie noch freie Isocyanatgruppen trägt, während oder nach der Dispergierung in Wasser mit Aminen, die mindestens 2 Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogruppen, umsetzt. Hierzu werden die Amine entweder dem Dispergierwasser zugegeben oder die Dispersion nach dem Dispergieren mit den Aminen versetzt.In addition to the installation of the urea groups in the polyurethane bottom lyurea over the mixtures (M) it is possible in one Step IV to generate additional urea groups by following the in Step (I) and (II) produced reaction mixture, if it is still carries free isocyanate groups during or after the dispersion in water with amines selected from at least 2 groups the group of primary and secondary amino groups. For this purpose, the amines are either added to the dispersing water  or the dispersion after dispersing with the amines transferred.

Hierfür geeignete Amine sind die, die auch als Monomere (d) zum Aufbau des Präpolymeren empfohlen werden. Diese Vorgehensweise empfiehlt sich besonders dann, wenn höher als difunktionelle Amine verwendet werden sollen.Amines suitable for this purpose are those which are also used as monomers (d) Structure of the prepolymer are recommended. This approach is particularly recommended when higher than difunctional Amines are to be used.

Zweckmäßigerweise beträgt in diesem Fall das molare Verhältnis der Isocyanatgruppen des in Schritt I hergestellten Polyurethan­ präpolymeren zu den primären und sekundären Aminogruppen der Amine, die zur Herstellung der Mischung (M) eingesetzt werden, 5 : 1 bis 1,01 : 1.In this case, the molar ratio is expediently the isocyanate groups of the polyurethane produced in step I. prepolymers to the primary and secondary amino groups of the Amines which are used to prepare the mixture (M), 5: 1 to 1.01: 1.

Das molare Verhältnis der primären und sekundären Aminogruppen der Amine, die in Schritt IV eingesetzt werden, zu den primären und sekundären Aminogruppen der Amine, die zur Herstellung der Mischung (M) eingesetzt werden, beträgt bevorzugt 0 : 1 bis 2 : 1 besonders bevorzugt 0 : 1 bis 1 : 1.The molar ratio of the primary and secondary amino groups the amines used in Step IV to the primary ones and secondary amino groups of the amines which are used to prepare the Mixture (M) are used, is preferably 0: 1 to 2: 1 particularly preferably 0: 1 to 1: 1.

Üblicherweise wird, falls bei der Herstellung des Polyurethan-Po­ lyharnstoffs ein Lösungsmittel mitverwendet wurde, der größte Teil des Lösungsmittels anschließend aus der Dispersion entfernt, beispielsweise durch Destillation bei vermindertem Druck. Bevor­ zugt weisen die Dispersionen einen Lösungsmittelgehalt von weni­ ger als 10 Gew.-% auf und sind besonders bevorzugt frei von Lö­ sungsmitteln.Usually, if in the production of the polyurethane Po a solvent was used, the largest Part of the solvent is then removed from the dispersion, for example by distillation under reduced pressure. Before the dispersions have a solvent content of few less than 10 wt .-% and are particularly preferably free of Lö solvents.

Die Dispersionen haben im allgemeinen einen Feststoffgehalt von 10 bis 75, bevorzugt von 20 bis 65 Gew.-% und eine Viskosität von 10 bis 500 m.Pas (gemessen bei einer Temperatur von 20°C und einer Schergeschwindigkeit von 250 s-1).The dispersions generally have a solids content of 10 to 75, preferably 20 to 65 wt .-% and a viscosity of 10 to 500 m.Pas (measured at a temperature of 20 ° C and a shear rate of 250 s -1 ).

Den so hergestellten Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen kön­ nen übliche Hilfs- und Zusatzstoffe wie Treibmittel, Entschäumer, Emulgatoren, Verdickungsmittel und Thixotropiermittel, Farbmittel wie Farbstoffe und Pigmente zugesetzt werden.The polyurethane-polyurea dispersions thus produced can NEN auxiliary agents and additives such as blowing agents, defoamers, Emulsifiers, thickeners and thixotropic agents, colorants how dyes and pigments are added.

Die erfindungsgemäßen Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen sind besonders einfach herstellbar und eignen sich aufgrund ihrer gu­ ten mechanischen Eigenschaften und ihrer hohen Härte vor allem als Bindemittel für die Herstellung von Lacken. The polyurethane-polyurea dispersions according to the invention are particularly easy to manufacture and are suitable due to their gu mechanical properties and their high hardness as a binder for the production of paints.  

Experimenteller TeilExperimental part Beispiel 1example 1

400 g (0,200 mol) eines Polyesterols aus Adipinsäure, Neopentyl­ glykol und Hexandiol-1,6 mit einer OH-Zahl von 56 und 20,1 g (0,150 mol) DMPA wurden mit 70 g Aceton in einem Rührkessel vor­ gelegt und während 40 min bei 95°C mit 149,5 g (0,890 mmol) HDI umgesetzt. Anschließend wurde auf 30°C abgekühlt und mit 530 g Aceton verdünnt. Der NCO-Gehalt der Lösung wurde zu 3,87 Gew.-% (berechnet: 3,88 Gew.-%) bestimmt. Dazu wurde eine Lösung von 71,5 g (0,420 mol) IPDA in 150 g Aceton gegeben, wobei die Temperatur auf 47°C anstieg. Nach 5 min wurden 15,0 g (0,148 mol) Triethyl­ amin sowie 800 g Wasser eingerührt. Nach weiteren 5 min wurden 8,2 g (0,08 mol) DETA in 200 g Wasser eingerührt. Nach Destillation des Acetons wurde eine stippenfreie, ca. 40 gew.%ige wäßrige PUD erhalten.400 g (0.200 mol) of a polyesterol from adipic acid, neopentyl glycol and 1,6-hexanediol with an OH number of 56 and 20.1 g (0.150 mol) DMPA were pre-mixed with 70 g acetone in a stirred kettle placed and for 40 min at 95 ° C with 149.5 g (0.890 mmol) HDI implemented. The mixture was then cooled to 30 ° C. and with 530 g Diluted acetone. The NCO content of the solution was 3.87% by weight (calculated: 3.88% by weight). For this, a solution of 71.5 g (0.420 mol) of IPDA is added to 150 g of acetone, the temperature rose to 47 ° C. After 5 minutes, 15.0 g (0.148 mol) of triethyl amine and 800 g of water stirred in. After a further 5 min 8.2 g (0.08 mol) of DETA was stirred into 200 g of water. To Distillation of the acetone became a speck-free, approx. 40% by weight obtain aqueous PUD.

Ein aus der Dispersion erhaltener Gießfilm war völlig klar.A cast film obtained from the dispersion was completely clear.

Beispiel 2Example 2

400 g (0,200 mol) eines Polyesterols aus Adipinsäure, Neopentyl­ glykol und Hexandiol-1,6 mit einer OH-Zahl von 56 und 20,1 g (0,150 mol) DMPA wurden mit 70 g Aceton in einem Rührkessel vor­ gelegt und während 40 min bei 95°C mit 149,5 g (0,890 mmol) HDI umgesetzt. Anschließend wurde auf 30°C abgekühlt und mit 530 g Aceton verdünnt. Der NCO-Gehalt der Lösung wurde zu 3,87 Gew.-% (berechnet: 3,88 Gew.-%) bestimmt. Dazu wurde eine Lösung von 71,5 g (0,420 mol) IPDA in 150 g Cyclopentanon gegeben, wobei die Temperatur auf 46°C anstieg. Nach 5 min wurden 15,0 g (0,148 mol) Triethylamin sowie 800 g Wasser eingerührt. Nach weiteren 5 min wurden 8,2 g (0,08 mol) DETA in 200 g Wasser eingerührt. Nach Destillation des Acetons wurde eine stippenfreie, ca. 40 gew.%ige wäßrige PUD erhalten.400 g (0.200 mol) of a polyesterol from adipic acid, neopentyl glycol and 1,6-hexanediol with an OH number of 56 and 20.1 g (0.150 mol) DMPA were pre-mixed with 70 g acetone in a stirred kettle placed and for 40 min at 95 ° C with 149.5 g (0.890 mmol) HDI implemented. The mixture was then cooled to 30 ° C. and with 530 g Diluted acetone. The NCO content of the solution was 3.87% by weight (calculated: 3.88% by weight). For this, a solution of 71.5 g (0.420 mol) IPDA in 150 g cyclopentanone, the Temperature rose to 46 ° C. After 5 minutes, 15.0 g (0.148 mol) Triethylamine and 800 g of water stirred in. After another 5 min 8.2 g (0.08 mol) of DETA were stirred into 200 g of water. To Distillation of the acetone became a speck-free, approx. 40% by weight obtain aqueous PUD.

Ein aus der Dispersion erhaltener Gießfilm war völlig klar.A cast film obtained from the dispersion was completely clear.

Beispiel 3Example 3

400 g (0,200 mol) eines Polyesterols aus Adipinsäure, Neopentyl­ glykol und Hexandiol-1,6 mit einer OH-Zahl von 56 und 20,1 g (0,150 mol) DMPA wurden mit 150 g Aceton in einem Rührkessel vor­ gelegt und während 40 min bei 95°C mit 121,1 g (0,720 mmol) HDI umgesetzt. Anschließend wurde auf 30°C abgekühlt und mit 450 g Aceton verdünnt. Der NCO-Gehalt der Lösung wurde zu 2,76 Gew.-% (berechnet: 2,72 Gew.-%) bestimmt. Dazu wurde eine Lösung von 42,5 g (0,250 mol) IPDA in 41,7 g Butanon gegeben. Nach 5 min wurden 12,0 g (0,119 mol) Triethylamin sowie 700 g Wasser eingerührt. Nach weiteren 5 min wurden 8,2 g (0,08 mol) DETA in 200 g Wasser eingerührt. Nach Destillation des Acetons wurde eine stippen­ freie, ca. 40 gew.%ige wäßrige PUD erhalten.400 g (0.200 mol) of a polyesterol from adipic acid, neopentyl glycol and 1,6-hexanediol with an OH number of 56 and 20.1 g (0.150 mol) DMPA were pre-mixed with 150 g acetone in a stirred kettle placed and for 40 min at 95 ° C with 121.1 g (0.720 mmol) HDI implemented. The mixture was then cooled to 30 ° C. and 450 g Diluted acetone. The NCO content of the solution was 2.76% by weight. (calculated: 2.72% by weight). A solution of 42.5 was used  g (0.250 mol) IPDA added to 41.7 g butanone. After 5 min 12.0 g (0.119 mol) of triethylamine and 700 g of water were stirred in. After a further 5 minutes, 8.2 g (0.08 mol) of DETA were added to 200 g of water stirred in. After the acetone was distilled, one was spotted obtain free, about 40% by weight aqueous PUD.

Vergleichsbeispiel 1 (Zugabe von reinem IPDA)Comparative Example 1 (addition of pure IPDA)

Es wurde verfahren wie im Beispiel, jedoch wurde das IPDA unver­ dünnt zugegeben. Sofort nach der Zugabe des IPDA bildete sich ein weißer Niederschlag, der sich auch während der weiteren Schritte nicht mehr auflöste.The procedure was as in the example, but the IPDA was not thinly added. Immediately after the IPDA was added white precipitate that continues even during the further steps no longer dissolved.

Die Dispersion wies eine große Anzahl von Stippen auf.The dispersion had a large number of specks.

Ein aus der Dispersion erhaltener Gießfilm war weißlich-trübe.A cast film obtained from the dispersion was whitish-cloudy.

Vergleichsbeispiel 2 (Zugabe von IPDA in THF)Comparative Example 2 (addition of IPDA in THF)

Es wurde verfahren wie im Beispiel, jedoch wurde das IPDA gelöst in 150 g THF zugegeben. Sofort nach der Zugabe des IPDA bildete sich ein weißer Niederschlag, der sich auch während der weiteren Schritte nicht mehr auflöste.The procedure was as in the example, but the IPDA was resolved added in 150 g of THF. Formed immediately after the addition of the IPDA a white precipitate, which continues even during the rest Steps no longer resolved.

Die Dispersion wies eine große Anzahl von Stippen auf.The dispersion had a large number of specks.

Ein aus der Dispersion erhaltener Gießfilm war weißlich-trübe.A cast film obtained from the dispersion was whitish-cloudy.

Vergleichsbeispiel 3Comparative Example 3

400 g (0,200 mol) eines Polyesterols aus Adipinsäure, Neopentyl­ glykol und Hexandiol-1,6 mit einer OH-Zahl von 56 und 20,1 g (0,150 mol) DMPA wurden mit 70 g Aceton in einem Rührkessel vor­ gelegt und während 40 min bei 95°C mit 149,5 g (0,890 mmol) HDI umgesetzt. Anschließend wurde auf 30°C abgekühlt und mit 530 g Aceton verdünnt. Der NCO-Gehalt der Lösung wurde zu 3,87 Gew.-% (berechnet: 3,88 Gew.-%) bestimmt. Nach 5 min wurden 15,0 g (0,148 mol) Triethylamin sowie 800 g Wasser eingerührt. Nach weiteren 5 min wurden 71,5 g (0,420 mol) IPDA und 8,2 g (0,08 mol) DETA in 200 g Wasser eingerührt. Nach Destillation des Acetons wurde eine stippenfreie, ca. 40 gew.%ige wäßrige PUD erhalten.400 g (0.200 mol) of a polyesterol from adipic acid, neopentyl glycol and 1,6-hexanediol with an OH number of 56 and 20.1 g (0.150 mol) DMPA were pre-mixed with 70 g acetone in a stirred kettle placed and for 40 min at 95 ° C with 149.5 g (0.890 mmol) HDI implemented. The mixture was then cooled to 30 ° C. and with 530 g Diluted acetone. The NCO content of the solution was 3.87% by weight (calculated: 3.88% by weight). After 5 minutes, 15.0 g (0.148 mol) of triethylamine and 800 g of water are stirred in. After another 5 min. 71.5 g (0.420 mol) IPDA and 8.2 g (0.08 mol) DETA in 200 g of water are stirred in. After distillation of the acetone, a speck-free, about 40% by weight aqueous PUD obtained.

Ein aus der Dispersion erhaltener Gießfilm war weißlich-trübe. A cast film obtained from the dispersion was whitish-cloudy.  

Vergleichsbeispiel 4Comparative Example 4

Es wurde verfahren wie im Beispiel 3, jedoch wurden anstelle der Lösung von IPDA in Butanon 68,4 g (0,250 mol) des Bis-Ketimins aus IPDA und Butanon verwendet.The procedure was as in Example 3, but instead of Solution of IPDA in butanone 68.4 g (0.250 mol) of the bis-ketimine from IPDA and butanone.

Prüfung der mechanischen EigenschaftenTesting the mechanical properties

Dispersionen des Beispiels 3 und Vergleichsbeispiels 4 wurden auf Glasplatten ausgegossen und während 48 h bei Raumtemperatur trocknen gelassen. An den so erhaltenen Filmen wurde ein Zugver­ such nach DIN 53504 ausgeführt.
Dispersions of Example 3 and Comparative Example 4 were poured onto glass plates and left to dry at room temperature for 48 hours. A tensile test according to DIN 53504 was carried out on the films thus obtained.

Man erkennt, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine um 15% höhere Reißspannung erhalten wird.It can be seen that a 15% higher tensile strength is obtained.

AbkürzungenAbbreviations

PUD = Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersion
RT = Raumtemperatur
OH-Zahl = Hydroxylzahl
ADS = Adipinsäure
B14 = 1,4-Butandiol
HDI = Hexamethylendiisocyanat
DBTL = Dibutylzinndilaurat
DMPA = Dimethylolpropionsäure
FG = Feststoffgehalt
IPDA = Isophorondiamin
DETA = Diethylentriamin
PUD = polyurethane-polyurea dispersion
RT = room temperature
OH number = hydroxyl number
ADS = adipic acid
B14 = 1,4-butanediol
HDI = hexamethylene diisocyanate
DBTL = dibutyltin dilaurate
DMPA = dimethylol propionic acid
FG = solids content
IPDA = isophoronediamine
DETA = diethylene triamine

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Dispersion, enthal­ tend einen Polyurethan-Polyharnstoff, indem man
  • A) ein hydrophile Gruppen und Isocyanatgruppen tragendes Polyurethanpräpolymer herstellt;
  • B) das Polyurethanpräpolymer mit einer Mischung (M) aus einem aliphatischen Keton oder Aldehyd und einem Amin, das mindestens 2 Aminogruppen, ausgewählt aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogruppen, trägt, ver­ mischt; und
  • C) die in Schritt (II) gebildete Reaktionsmischung in Wasser dispergiert.
1. A process for producing an aqueous dispersion containing a polyurethane polyurea by
  • A) produces a polyurethane prepolymer carrying hydrophilic groups and isocyanate groups;
  • B) the polyurethane prepolymer is mixed with a mixture (M) of an aliphatic ketone or aldehyde and an amine which carries at least 2 amino groups selected from the group of primary and secondary amino groups; and
  • C) the reaction mixture formed in step (II) is dispersed in water.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das I hydrophile Gruppen und Isocyanatgruppen tragende Polyurethan­ präpolymer im wesentlichen aufgebaut ist aus
  • a) Diisocyanaten mit 4 bis 30 C-Atomen,
  • b) Diolen, von denen
    • 1. 10 bis 100 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweisen, und
    • 2. 0 bis 90 mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diole (b), ein Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol aufweisen,
  • c) von den Monomeren (a) und (b) verschiedenen Monomeren mit wenigstens einer Isocyanatgruppe oder wenigstens einer alkoholischen Hydroxylgruppe oder einer primären oder se­ kundären Aminogruppe, die darüberhinaus wenigstens eine hydrophile Gruppe oder eine potentiell hydrophile Gruppe tragen, wodurch die Wasserdispergierbarkeit der Polyure­ thane bewirkt wird,
  • d) gegebenenfalls weiteren von den Monomeren (a) bis (c) verschiedenen mehrwertigen Verbindungen mit reaktiven Gruppen, bei denen es sich um alkoholische Hydroxyl­ gruppen, primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Iso­ cyanatgruppen handelt und
  • e) gegebenenfalls von den Monomeren (a) bis (d) verschiede­ nen einwertigen Verbindungen mit einer reaktiven Gruppe, bei der es sich um eine alkoholische Hydroxylgruppe, pri­ märe oder sekundäre Aminogruppe oder eine Isocyanatgruppe handelt.
2. The method according to claim 1, characterized in that the I prepolymer containing hydrophilic groups and isocyanate groups is composed essentially of
  • a) diisocyanates with 4 to 30 carbon atoms,
  • b) diols, of which
    • 1. 10 to 100 mol%, based on the total amount of diols (b), have a molecular weight of 500 to 5000, and
    • 2. 0 to 90 mol%, based on the total amount of diols (b), have a molecular weight of 60 to 500 g / mol,
  • c) Monomers different from the monomers (a) and (b) with at least one isocyanate group or at least one alcoholic hydroxyl group or a primary or secondary amino group, which in addition carry at least one hydrophilic group or a potentially hydrophilic group, which makes the polyurethane more water dispersible is caused
  • d) optionally further from the monomers (a) to (c) different polyvalent compounds with reactive groups, which are alcoholic hydroxyl groups, primary or secondary amino groups or isocyanate groups and
  • e) optionally from the monomers (a) to (d) different monovalent compounds having a reactive group which is an alcoholic hydroxyl group, primary or secondary amino group or an isocyanate group.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt I hergestellte Präpolymer unmittelbar vor der Vermischung mit der Mischung (M) einen NCO-Gehalt von 0,4 bis 10 Gew.-% aufweist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the prepolymer prepared in step I immediately before Mixing with the mixture (M) has an NCO content of 0.4 to Has 10 wt .-%. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß man als aliphatisches Amin Ethylendiamin, Hexa­ methylendiamin, Isophorondiamin oder Diethylentriamin, entwe­ der allein oder im Gemisch, einsetzt.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in net that as an aliphatic amine ethylenediamine, hexa methylenediamine, isophoronediamine or diethylenetriamine, either which is used alone or in a mixture. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß man als Keton Aceton, Methylethylketon oder Mischungen davon einsetzt.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in net that as ketone acetone, methyl ethyl ketone or Mixtures of them. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß man die Mischung (M) herstellt, indem man das Keton bzw. den Aldehyd und das Amin in Abwesenheit sonstiger Hilfs- oder Lösungsmittel bei 10 bis 100°C vermischt.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in net that the mixture (M) is prepared by the ketone or the aldehyde and the amine in the absence of other auxiliary or solvent mixed at 10 to 100 ° C. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das molare Verhältnis der primären und sekundären Aminogruppen der als Ausgangsverbindungen zur Herstellung der Mischung (M) eingesetzten Amine zu den Isocyanatgruppen des in Schritt I hergestellten Präpolymeren 10 : 1 bis 0,1 : 1 beträgt.7. The method according to claims 1 to 6, characterized in net that the molar ratio of the primary and secondary Amino groups as the starting compounds for the preparation of Mixture (M) amines used to the isocyanate groups of prepolymers produced in step I 10: 1 to 0.1: 1 is. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das molare Verhältnis der Isocyanatgruppen des in Schritt I hergestellten Polyurethanpräpolymeren zu den primä­ ren und sekundären Aminogruppen der Amine, die zur Herstel­ lung der Mischung (M) eingesetzt werden, 5 : 1 bis 1,01 : 1 beträgt und man während oder im Anschluß an die Dispergierung mindestens ein Amin, das mindestens 2 Aminogruppen, ausge­ wählt aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogrup­ pen, trägt, zusetzt (Schritt IV).8. The method according to claims 1 to 7, characterized in net that the molar ratio of the isocyanate groups in Step I made polyurethane prepolymers to the primary ren and secondary amino groups of the amines, which for the manufacture tion of the mixture (M) are used, 5: 1 to 1.01: 1 is and during or after the dispersion at least one amine, the at least 2 amino groups  chooses from the group of primary and secondary amino groups pen, carries, clogs (step IV). 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis der primären und sekundären Aminogruppen der Amine, die zur Herstellung der Mischung (M) eingesetzt werden zu den primären und sekundären Aminogruppen des Amins, das in Schritt IV eingesetzt wird, 0,01 : 1 bis 2 : 1 be­ trägt.9. The method according to claim 8, characterized in that the molar ratio of the primary and secondary amino groups the amines used to prepare the mixture (M) become the primary and secondary amino groups of the amine, that is used in step IV, 0.01: 1 to 2: 1 be wearing. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß man als Monomere a) wenigstens 50 mol% Hexamethylen­ diisocyanat einsetzt.10. The method according to claims 1 to 9, characterized in net that as monomers a) at least 50 mol% hexamethylene uses diisocyanate. 11. Wässrige Dispersion, enthaltend einen Polyurethan-Polyharn­ stoff erhältlich nach den Ansprüchen 1 bis 10.11. Aqueous dispersion containing a polyurethane polyurine fabric available according to claims 1 to 10. 12. Verwendung der Dispersionen gemäß Anspruch 10 als Beschich­ tungsmittel oder Klebstoff.12. Use of the dispersions according to claim 10 as coating agent or adhesive.
DE1999122377 1999-05-14 1999-05-14 Production of aqueous polyurethane-polyurea dispersion, used as coating material or adhesive, involves reacting isocyanate prepolymer with mixture of aliphatic ketone or aldehyde and polyamino compound Withdrawn DE19922377A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999122377 DE19922377A1 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Production of aqueous polyurethane-polyurea dispersion, used as coating material or adhesive, involves reacting isocyanate prepolymer with mixture of aliphatic ketone or aldehyde and polyamino compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999122377 DE19922377A1 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Production of aqueous polyurethane-polyurea dispersion, used as coating material or adhesive, involves reacting isocyanate prepolymer with mixture of aliphatic ketone or aldehyde and polyamino compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19922377A1 true DE19922377A1 (en) 2000-11-16

Family

ID=7908152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999122377 Withdrawn DE19922377A1 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Production of aqueous polyurethane-polyurea dispersion, used as coating material or adhesive, involves reacting isocyanate prepolymer with mixture of aliphatic ketone or aldehyde and polyamino compound

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19922377A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016091546A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-16 Basf Coatings Gmbh Aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion
WO2016091539A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-16 Basf Coatings Gmbh Aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016091546A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-16 Basf Coatings Gmbh Aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion
WO2016091539A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-16 Basf Coatings Gmbh Aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion
KR20170092654A (en) * 2014-12-09 2017-08-11 바스프 코팅스 게엠베하 Aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion
RU2678012C2 (en) * 2014-12-09 2019-01-22 БАСФ Коатингс ГмбХ Water dispersion of polyurethane-polyurea and water based paint, containing specified dispersion
KR101962054B1 (en) 2014-12-09 2019-03-25 바스프 코팅스 게엠베하 Aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion
US10836927B2 (en) 2014-12-09 2020-11-17 Basf Coatings Gmbh Aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion
US11697747B2 (en) 2014-12-09 2023-07-11 Basf Coatings Gmbh Method of preparation of aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1456267B1 (en) Aqueous polyurethane dispersions obtained by the use of cesium salts
EP0794204B1 (en) Latently crosslinking aqueous polyurethane dispersions
EP2734562B1 (en) Process for the production of polyurethane polyureas containing side chains and of aqueous dispersions of these
DE4414032A1 (en) Polyurethanes suitable as coating agents
EP0807648B1 (en) Latent curing aqueous polyurethane dispersions
EP0884336B1 (en) Aqueous polyurethane dispersions from polypropylene glycol having low urea content
DE19521500A1 (en) Aq. polyurethane dispersion contg. fluorescent dye for coating or film
DE19708451A1 (en) Preparation of thin=walled polyurethane] elastic moulded article
EP1687353B1 (en) Laminating adhesives containing polyurethane and epoxide resin
EP1397405B1 (en) Polyurethane dispersions and use thereof
EP0787751B1 (en) Aqueous polyurethane dispersions containing repeating units derived from alkenyl or alkyl substituted succinic acid
DE19922377A1 (en) Production of aqueous polyurethane-polyurea dispersion, used as coating material or adhesive, involves reacting isocyanate prepolymer with mixture of aliphatic ketone or aldehyde and polyamino compound
DE10133789A1 (en) Aqueous dispersions for hydrolysis-resistant coatings
EP1123335B1 (en) Latent cross-linking aqueous dispersions containing polyurethane
DE19733044A1 (en) Aqueous polyurethane dispersion containing carbodiimide structural units
DE19959653A1 (en) Preparation of aqueous polyurethane dispersions, used for leather preparations and as coating material, comprises reacting components to give a polyurethane, dispersing in water and completion of the polymerization reaction
DE4418157A1 (en) Thermocoagulable aqueous polyurethane dispersions
DE10311420A1 (en) Use of aqueous polyurethane dispersions for strippable protective coatings, e.g. for painted cars, involves using polyurethane based on di-isocyanate, polyether-diol, optionally other diol compounds and hydrophilic monomers
WO2004003045A1 (en) Aqueous polyurethane dispersions
EP0877041A1 (en) Aqueous dispersions containing a polyurethane
DE102011015459A1 (en) Polyurethane composition useful as aqueous dispersion for coating e.g. leather and paper, comprises e.g. a diisocyanate, a diol, an oxy compound, a compound with isocyanate group, a compound with e.g. alcoholic hydroxyl groups
DE102005043173A1 (en) Polyurethane dispersion containing alkanolamines
DE10219687A1 (en) Aqueous polyurethane dispersions from diisocyanates, diols, and other monomers useful as coatings for metals, plastics, paper, textiles, leather, and wood
DE102005006551A1 (en) Aqueous polyurethane dispersions with a low content of cyclic compounds

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination