Водные клеящие системы, способ их получения и их применение

Водные клеящие системы, способ их получения и их применение

Реферат

Настоящее изобретение касается клеящей системы, состоящей, по меньшей мере, из двух отдельных компонентов А и В, причем клеящая система содержит

a) в качестве компонента А водную дисперсию полимера, который может быть получен путем полиприсоединения или полимеризации одного мономера, имеющего, по меньшей мере, одну олефиновую ненасыщенную двойную связь, или смеси двух или более таких мономеров, или водную дисперсию смеси двух или более таких полимеров и

b) в качестве компонента В дисперсию сушильного агента в масляной фазе, находящейся при температуре 23°С в жидком состоянии, причем масляная фаза содержит, по меньшей мере, 0,1 мас.% растворимого в ней, жидкого при 23°С полярного соединения, имеющего, по меньшей мере, одну ковалентную одинарную, двойную или тройную связь между атомом углерода и гетероатомом, или смеси двух или более таких соединений, способа получения клея из компонентов А и В, а также применения компонента В для получения связующих или клеев, материалов покрытия и герметиков.

Водно-дисперсионные клеи используют для склеивания субстратов во многих областях техники. Преимущества таких клеев проявляются, в частности, в тех случаях, если при склеивании, с одной стороны, отсутствует выделение паров растворителя, а с другой стороны, возможно легкое испарение присутствующей в их составе влаги. Проблемы при использовании водно-дисперсионных клеев могут возникнуть, однако, в частности, если испарение воды в условиях склеивания затруднено или вообще невозможно, или если склеиваемые субстраты обладают повышенной чувствительностью по отношению к влаге, в связи с чем использование таких клеев может привести к повреждению субстратов. Кроме того, водно-дисперсионные клеи, как правило, непригодны для использования в тех случаях, если места склеивания, по меньшей мере, эпизодически подвергаются воздействию окружающей среды, обладающей экстремально высокой влажностью, а необходимая сила сцепления должна быть обеспечена и в этих условиях, или если места склеивания время от времени или в течение продолжительного периода подвергаются непосредственному контакту с водой.

В последних из указанных выше ситуаций ранее использовали безводные клеи, проявлявшие свою клеящую способность благодаря испарению легколетучего растворителя или взаимодействию двух реакционноспособных компонентов. Недостаток безводных клеев первого из указанных типов заключается в выделении растворителя в окружающую среду, что является нежелательным, особенно если речь идет об использовании клеев во внутренних помещениях в связи с возможным опасным воздействием растворителей на здоровье потребителей и наличием неприятного запаха, обусловленного эмиссией его паров. Недостатком безводных клеев второго типа состоит в том, что входящими в их состав реакционноспособными компонентами, как правило, являются вредные для здоровья изоцианаты, эпоксидные смолы, полиамины и полиамиды. Нередко потребители с предубеждением относятся к содержащим такие компоненты клеям.

Таким образом, существует потребность в клеях на водной основе, пригодных для использования в таких условиях, когда испарение влаги затруднено или оказывается практически невозможным. Наряду с этим существует потребность в клеях на водной основе, которые можно использовать для склеивания чувствительных к влаге субстратов. Предъявляемыми к таким клеям требованиями являются достаточно длительное время годности для использования (высокая жизнеспособность), возможно более быстрое достижение способности клеевых соединений воспринимать нагрузку после завершения периода жизнеспособности, а также возможность осуществления работ во внутренних помещениях, причем особое значение придается уменьшению выделения неприятного запаха. Кроме того, такие клеи должны обладать достаточно высокой стойкостью к воздействию влаги, что позволяло бы использовать их в средах с повышенной влажностью и не приводило бы к уменьшению прочности клеевых соединений при их, по меньшей мере, кратковременном контакте с водой. Указанным комплексом свойств должны обладать, в частности, клеи, используемые для приклеивания ламината или паркета к соответствующим основам во внутренних помещениях.

Европейская заявка на патент ЕР-А 0 782 977 касается композиций, позволяющих обеспечить влагопрочность поверхности субстрата и его стойкость к воздействию паров. В этой заявке описаны два компонента, один из которых является водным латексом натурального или синтетического каучука, а другой представляет собой дисперсию вулканизационного агента и гигроскопичного соединения в масляной фазе. Согласно данной заявке пригодную масляную фазу образуют углеводороды, причем предпочтительными являются, в частности, смеси углеводородов, например смесь ароматических и алифатических углеводородов. Кроме того, согласно заявке для регулирования текучих свойств в состав масляной фазы могут быть введены жидкие синтетические пластификаторы, в частности фталаты или адипаты. Недостатком указанной системы является то, что присутствие связующего в составе водной фазы и вулканизационного агента в составе масляной фазы может оказаться причиной выделения неприятного запаха. Кроме того, суспензия гигроскопичного соединения в указанных углеводородах склонна к разделению фаз, в связи с чем перед использованием описанных композиций потребитель должен произвести диспергирование входящих в их состав ингредиентов. Вместе с тем, если описанные композиции, при необходимости, используют в качестве клеев, они обладают неудовлетворительными характеристиками отверждения, то есть слишком большим промежутком времени между моментом истечения срока годности композиции для переработки (периода жизнеспособности) и наступлением фактической пригодности покрытия, полученного с использованием описанной композиции, к восприятию нагрузки. Наконец, в данной заявке отсутствует информация о возможности использования описанных в ней композиций в качестве клеев.

Если клеи используют для приклеивания покрытий пола, нередко бывает необходимо надежно изолировать покрытие от соответствующей основы, благодаря чему, во-первых, обеспечивается требуемая теплопередача между основой и покрытием, а во-вторых, улучшаются амортизирующие свойства покрытия, в частности уменьшается ударный шум. С помощью клеев согласно уровню техники не удается обеспечить необходимую теплоизоляцию, или амортизацию ударного шума, или одновременно обе эти характеристики, или, по меньшей мере, достичь достаточно низких значений соответствующих показателей.

Таким образом, задача настоящего изобретения состояла в создании клеев на водной основе, пригодных для использования в указанных выше условиях и не обладающих присущими уровню техники недостатками.

Согласно изобретению эта задача решается благодаря клеящей системе, состоящей, по меньшей мере, из двух отдельных компонентов А и В, причем в качестве компонента А используют водную дисперсию полиуретана или другого полимера, а в качестве компонента В - дисперсию сушильного агента в масляной фазе, обладающей повышенной полярностью.

Таким образом, объектом настоящего изобретения является клеящая система, состоящая, по меньшей мере, из двух отдельных компонентов А и В, причем она содержит

а) в качестве компонента А водную дисперсию полимера, который может быть получен путем полиприсоединения или полимеризации одного мономера, имеющего, по меньшей мере, одну олефиновую ненасыщенную двойную связь, или смеси двух или более таких мономеров, или водную дисперсию смеси двух или более таких полимеров

b) в качестве компонента В дисперсию сушильного агента в масляной фазе, находящейся при температуре 23°С в жидком состоянии, причем масляная фаза содержит, по меньшей мере, 0,1 мас.% растворимого в ней, жидкого при 23°С соединения, имеющего, по меньшей мере, одну ковалентную одинарную, двойную или тройную связь между атомом углерода и гетероатомом, или смеси двух или более таких соединений,

Под клеящей системой в соответствии с настоящим изобретением подразумевают систему, отдельные компоненты которой потребитель смешивает перед склеиванием, и фактически лишь благодаря этому образуется эффективный клей в смысле настоящего изобретения. При этом в соответствии с настоящим изобретением предусматривается, что клеящая система согласно изобретению содержит, по меньшей мере, два указанных компонента А и В.

Однако с равным успехом возможно, что клеящая система согласно настоящему изобретению содержит более двух, например три, четыре, пять или большее число компонентов. Компоненты клеящей системы согласно изобретению могут находиться в отдельных, независимо друг от друга используемых резервуарах, причем собственно клей получают путем соединения и смешивания содержимого этих резервуаров.

Однако настоящее изобретение касается также таких клеящих систем, компоненты которых хотя и пребывают физически отделенными друг от друга, но находятся в одном общем резервуаре. Такими системами являются, например, гильзовые системы с двумя или большим количеством отсеков. Один или несколько отсеков могут содержать, соответственно, один компонент таких систем, а один или несколько других отсеков, соответственно, другой компонент. Для приготовления клея из отдельных компонентов клеящей системы осуществляют одновременное опорожнение соответствующих отсеков, и их содержимое смешивают, прежде чем нанести на поверхность, например, в статическом смесителе, получая клей. К клеящим системам согласно изобретению относятся также и системы с компонентами клея, находящимися в отдельных отсеках общего резервуара, которые соединяют между собой, например, путем разрушения разделяющих эти отсеки перегородок с использованием внешнего давления и осуществляют последующее перемешивание содержимого отсеков, например, путем мятия резервуара.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением клеящими системами считают, например, одноупаковочные, содержащие компоненты А и В системы, однако благодаря микрокапсулированию одного из этих компонентов, в частности компонента В, они хранятся отдельно друг от друга. Микрокапсулирование осуществляют обычными, пригодными для этой цели способами, например путем распылительной сушки, или иными, известными специалистам способами.

В качестве компонента А в соответствии с настоящим изобретением используют, например, водную дисперсию полимера, который может быть получен путем полиприсоединения или полимеризации, по меньшей мере, одного мономера, имеющего, по меньшей мере, одну олефиновую ненасыщенную двойную связь, или смеси двух или более таких мономеров, или водную дисперсию смеси двух или более таких полимеров. Водные дисперсии подобного типа в описании настоящего изобретения обозначают также полимерными дисперсиями. При этом для использования в качестве компонента А пригодны полимерные дисперсии, которые могут быть получены путем диспергирования в воде, например, находящихся в порошкообразном состоянии полимеров или смеси двух или более таких полимеров. Однако в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения используют водную дисперсию, образующуюся в результате суспензионной или эмульсионной полимеризации. В соответствии с настоящим изобретением допускается добавление к таким полимерным дисперсиям других полимеров, находящихся в состоянии водных дисперсий или порошков. Используемые в качестве компонента А полимерные дисперсии могут быть получены обычными, используемыми для приготовления таких дисперсий, известными специалистам способами.

Для получения полимерных дисперсий, используемых в соответствии с настоящим изобретением в качестве компонента А, пригодны, например, мономеры, имеющие, по меньшей мере, одну олефиновую ненасыщенную двойную связь (мономеры с этиленовой ненасыщенностью), способные участвовать в эмульсионной или суспензионной полимеризации. Полимерами, пригодными для получения используемых в качестве компонента А водных дисперсий, являются, например, сложные поливиниловые эфиры, повторяющимся мономерным звеном которых является виниловый эфир линейной или разветвленной карбоновой кислоты с 2-44 атомами углерода, например с 3-15 атомами углерода. В качестве мономеров для синтеза таких гомо- и сополимеров виниловых эфиров пригодны винилформиат, винилацетат, винилпропионат, винилизобутират, винилпивалат, винил-2-этилгексаноат, виниловые эфиры ненасыщенных разветвленных монокарбоновых кислот с 9-15 атомами углерода в кислотном остатке, виниловые эфиры длинноцепочечных насыщенных или ненасыщенных жирных кислот, в частности виниллаурат, винилстеарат, или виниловые эфиры и замещенные производные бензойной кислоты, в частности винил-п-трет-бутилбензоат. Указанные виниловые эфиры могут входить в состав сложного поливинилового эфира как отдельные мономерные звенья или в виде смеси двух или более разных мономерных звеньев. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения совокупное содержание таких виниловых эфиров в полимерах, образующих используемую в качестве компонента А водную дисперсию, составляет, по меньшей мере, 50 мас.%, например, по меньшей мере, 75 мас.%. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения в качестве мономера с этиленовой ненасыщенностью используют винилацетат.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения в состав полимерной дисперсии могут также входить полимеры, которые наряду со звеньями одного из указанных выше виниловых эфиров или смеси двух или более таких эфиров могут содержать звенья других сомономеров. Другими мономерами с этиленовой ненасыщенностью, способными вступать в сополимеризацию с указанными выше виниловыми эфирами, являются, например, акриловая кислота, метакриловая кислота, а также эфиры этих кислот, образованные с первичными или вторичными насыщенными монофункциональными спиртами с 1-28 атомами углерода, в частности метанолом, этанолом, пропанолом, бутанолом, 2-этилгексиловым спиртом, циклоалифатическими спиртами, в частности циклогексанолом, гидроксиметилциклогексаном или гидроксиэтилциклогексаном. Пригодными являются также сложные эфиры указанных выше кислот с этиленовой ненасыщенностью, образованные с длинноцепочечными жирными спиртами. Кроме того, в качестве сомономеров пригодны дикарбоновые кислоты с этиленовой ненасыщенностью, в частности малеиновая, фумаровая, итаконовая или цитраконовая кислоты, а также сложные моно- и диэфиры, образованные этими кислотами и насыщенными монофункциональными алифатическими спиртами с 1-28 атомами углерода. Содержание таких сомономеров во входящих в состав соответствующих дисперсий полимерах может составлять до 26 мас.%, например от 0,1 до 15 мас.%.

Кроме того, пригодными сомономерами являются углеводороды с одной этиленовой ненасыщенной связью, в частности этилен или α-олефины с 3-28 атомами углерода, например пропилен, бутилен, стирол, винилтолуол, винилксилол, а также галогенированные ненасыщенные алифатические углеводороды, в частности винилхлорид, винилиденхлорид, винилиденфторид и аналогичные соединения. Содержание звеньев таких сомономеров в полимерах, входящих в состав соответствующих дисперсий, составляет до 50 мас.% или менее, например от 0,5 до 25 мас.%.

Другими пригодными для использования сомономерами являются, например, мономеры с несколькими этиленовыми ненасыщенными связями. Примерами таких мономеров являются бутадиен, диаллилфталаты, диаллилмалеинат, триаллилцианурат, тетрааллилоксиэтан, дивинилбензол, 1,4-диметилакрилат бутандиола, диметакрилат триэтиленгликоля, дивиниладипат, аллилакрилат, аллилметакрилат, винилкротонат, метиленбисакриламид, диакрилат гександиола, диакрилат пентаэритрита или триакрилат триметилолпропана, или смеси двух или более указанных мономеров. Содержание этих сомономеров в полученных эмульсионной полимеризацией полимерах, входящих в состав соответствующих дисперсий, составляет до 10 мас.%, например от 0,01 до 5 мас.%.

Другими пригодными для использования сомономерами являются соединения с этиленовой ненасыщенностью с азотсодержащими функциональными группами, к которым относятся, например, акриламид, метакриламид, алкилкарбамат, акрилонитрил, N-метилолакриламид, N-метилолметакриламид, N-метилолаллилкарбамат, сложные N-метилоловые эфиры, простые N-метилолалкиловые эфиры, основания Манниха, полученные из N-метилолакриламида, N-метилолметакриламида или N-метилолаллилкарбамата, акриламидогликолевые кислоты, метиловый эфир акриламидометоксиуксусной кислоты, N-(2,2-диметокси-1-гидроксиэтил)акриламид, N-диметиламинопропилакриламид, N-диметиламинопропилметакриламид, N-метилакриламид, N-метилметакриламид, N-бутилакриламид, N-бутилметакриламид, N-циклогексилакриламид, N-циклогексилметакриламид, N-додецилакриламид, N-додецилметакриламид, этилимидазолидонметакрилат, N-винилформамид, N-винилпирролидон и аналогичные соединения.

Согласно настоящему изобретению полимерные дисперсии, пригодные для использования в качестве компонента А, содержат также полимеры и сополимеры стирола или его производных, например α-метилстирола. Содержание мономерных звеньев стирола в соответствующих пригодных полимерах составляет более 30 мас.%, например более 50 мас.% или более 80 мас.% от общего количества содержащихся в них мономерных звеньев. Пригодными сомономерами являются, например, акрилаты и метакрилаты с 1-12 атомами углерода, в частности 2-8 атомами углерода. Другими пригодными сомономерами, которые могут входить в состав соответствующих сополимеров со стиролом одни или в смеси с двумя и более другими сомономерами, являются, например, сложные виниловые эсриры, сложные эфиры малеиновой кислоты, этилен, акриламид, акриловая кислота, бутадиен или акрилонитрил.

В соответствии с настоящим изобретением другими органическими полимерами, пригодными для получения полимерных дисперсий согласно изобретению, являются бутадиен-стирольные каучуки, получаемые путем сополимеризации стирола с бутадиеном и содержащие эти мономерные звенья в массовом соотношении 23,5:76,5 или 40:60. Обычно бутадиен-стирольные каучуки получают путем эмульсионной полимеризации в водной фазе.

В состав другой группы пригодных полимеров входят гомополимеры и сополимеры этилена. Пригоден, например, полиэтилен низкой плотности, получаемый путем радикальной полимеризации этилена под давлением от 1.400 до 3.500 бар при температуре от 150 до 350°С с использованием кислорода или пероксидов в качестве инициаторов. Пригодными сомономерами этилена являются линейные или разветвленные α,β-ненасыщенные олефины.

Другую группу пригодных полимеров образуют сложные эфиры полиакриловой и полиметакриловой кислот или сополимеры, образованные этими эфирами. Указанные полимеры, при необходимости, могут содержать небольшое количество (до 10 мас.%) свободных остатков акриловой или метакриловой кислоты.

В качестве полимеров, используемых в составе компонента А, пригодны также полиуретаны, которые могут быть получены путем полиприсоединения к полиизоцианатам соответствующих соединений, обладающих, по меньшей мере, бифункциональностью по отношению к изоцианатным группам.

Полиуретаны, например, могут быть получены путем взаимодействия

i) полиизоцианатов с

ii) полиолами и

iii) при необходимости, с одно- или многофункциональными по отношению к изоцианатам соединениями, содержащими первичные и/или вторичные аминные группы и, при необходимости, другие функциональные группы, и

iv) при необходимости, с соединениями, содержащими, по меньшей мере, одну, реакционноспособную по отношению к изоцианатам группу и, по меньшей мере, одну группу, которая может быть ионизирована путем добавления основания или кислоты или путем кватернизации.

Пригодные полиуретаны могут быть диспергированы в воде, например, в присутствии эмульгатора, однако они обладают способностью к диспергированию и в отсутствие эмульгатора, то есть способны к преимущественному самодиспергированию.

Под полиуретанами, способными к преимущественному самодисперигированию в воде, согласно изобретению подразумевают полиуретаны, которые могут быть диспергированы в ней при добавлении лишь незначительных количеств диспергаторов или даже при их полном отсутствии. Максимальное количество диспергаторов, которые необходимо добавлять к таким полиуретанам, составляет около 5 мас.%, предпочтительно менее 3 мас.% и особенно предпочтительно менее 1 мас.% по отношению к сухому остатку дисперсии, в частности, в расчете на содержащееся в дисперсии связующее.

Под связующими или полимерными связующими согласно изобретению подразумевают полимерные составные части полиуретана, которые участвуют в образовании сухого покрытия или склеивании и придают покрытию или склеенным субстратам необходимую стабильность.

Органические растворители, обладающие точкой кипения выше 100°С (например, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид или N-метилпирролидон), могут присутствовать в составе полиуретановых дисперсий в незначительных количествах, например не более 15 мас.%, предпочтительно менее 10 мас.% и особенно предпочтительно менее 8 мас.% в расчете на общий состав дисперсии.

Компонентом i), предназначенным для получения полиуретанов согласно изобретению, могут быть любые, используемые в химии уретанов полиизоцианаты.

В этой связи, в частности, следует упомянуть диизоцианаты формулы Х(NCO)₂, в которой Х означает алифатический углеводородный остаток с 4-12 атомами углерода, циклоалифатический или ароматический углеводородный остаток с 6-15 атомами углерода или арилалифатический углеводородный остаток с 7-15 атомами углерода. Примерами подобных диизоцианатов являются тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, додекаметилендиизоцианат, 1,4-диизоцианатоциклогексан, 1-изоцианато-3,3,5-триметил-5-изоцианатометилциклогексан, 2,2-бис-(4-изоцианатоциклогексил)пропан, триметилгександиизоцианат, 1,4-диизоцианатобензол, 2,4-диизоцианатотолуол, 2,6-диизоцианатотолуол, тетраметилксилилендиизоцианат, 2,4'-диизоцианатодифенилметан, п-ксилилендиизоцианат, изомеры бис-(4-изоцианатоциклогексил)метана, обладающие, в частности, структурами транс-/транс-, цис-/цис- и цис-/транс-, а также смеси указанных соединений.

В качестве смесей указанных изоцианатов особенно пригодны смеси соответствующих структурных изомеров диизоцианатотолуола и диизоцианатодифенилметана. В частности, пригодной является смесь, состоящая из 80% мол. 2,4-диизоцианатотолуола и 20% мол. 2,6-диизоцианатотолуола. Кроме того, особенно предпочтительными являются смеси ароматических изоцианатов, в частности 2,4-диизоцианатотолуола и/или 2,6-диизоцианатотолуола с алифатическими или циклоалифатическими изоцианатами, в частности гексаметилендиизоцианатом или 1-изоцианато-3,3,5-триметил-5-изоцианатометилциклогексаном, причем предпочтительное мольное соотношение алифатических и ароматических изоцианатов находится в интервале от 4:1 до 1:4.

Для получения полиуретанов, обладающих определенной степенью разветвленности или структурирования, могут быть использованы, например, трех- и/или четырехфункциональные изоцианаты, которые могут быть синтезированы, например, путем взаимодействия бифункциональных изоцианатов, осуществляемого таким образом, чтобы часть изоцианатных групп была превращена в соответствующие аллофанатные, биуретовые или изоциануратные группировки. Имеющиеся в продаже соединения являются, например, изоциануратными или биуретовыми производными гексаметилендиизоцианата.

Другие пригодные многофункциональные полиизоцианаты содержат, например, уретановые группы на основе 2,4- и/или 2,6-диизоцианатотолуола, 1-изоцианато-3,3,5-триметил-5-изоцианатометилциклогексана или тетраметилендиизоцианата, с одной стороны, и низкомолекулярных полигидроксисоединений, в частности триметилолпропана, с другой стороны.

Для обеспечения высоких показателей пленкообразования и эластичности в качестве компонента ii) используют, например, высокомолекулярные полиолы, предпочтительно диолы, обладающие молекулярной массой, например, находящейся в интервале от 500 до 5.000 или от 1.000 до 3.000 г/моль.

Под используемыми в качестве компонента ii) полиолами подразумевают, в частности, сложные полиэфирполиолы, описанные, например, в UIImanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Bd.19, S.62-65. Предпочтительными сложными полиэфирполиолами являются продукты, образующиеся в результате взаимодействия двухатомных спиртов с многоосновными, предпочтительно двухосновными, кислотами. Многоосновные кислоты могут быть алифатическими, циклоалифатическими, арилалифатическими, ароматическими или гетероциклическими соединениями, при необходимости, замещенными, например, галогенами и/или не содержащими заместителей. Примерами таких многоосновных кислот являются пробковая, азелаиновая, фталевая и изофталевая кислоты, фталевый, тетрагидрофталевый, гексагидрофталевый, тетрахлорфталевый и эндометилентетрагидрофталевый ангидриды, ангидрид глутаровой кислоты, малеиновая кислота, малеиновый ангидрид, фумаровая кислота и/или димерные жирные кислоты. Указанные поликарбоновые кислоты могут использоваться по отдельности или в смеси друг с другом в качестве кислотного компонента при синтезе полиизоцианатов i). Предпочтительными являются карбоновые кислоты общей формулы НООС-(СН₂)_y-СООН, в которой "y" означает число от 1 до 20, предпочтительно четное число от 2 до 20, то есть, например, янтарная, адипиновая, додекандикарбоновая и себациновая кислоты. Для получения сложных полиэфирполиолов вместо свободных поликарбоновых кислот могут использоваться также ангидриды или сложные эфиры этих кислот и низших спиртов или соответствующие смеси.

Многоатомными спиртами, пригодными для получения компонента i) путем взаимодействия с поликарбоновыми кислотами, являются, например, этиленгликоль, пропан-1,2-диол, пропан-1,3-диол, бутан-1,3-диол, бутан-1,4-диол, пентан-1,5-диол, гексан-1,6-диол, неопентилгликоль, бис(гидроксиметил)циклогексаны, в частности 1,4-бис(гидроксиметил)циклогексан, 2-метилпропан-1,3-диол, метилпентандиолы, а также диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полипропиленгликоли, дибутиленгликоль и полибутиленгликоль. Предпочтительными являются неопентилгликоль и спирты общей формулы НО-(СН₂)_x-ОН, в которой "x" означает число от 1-20, предпочтительно четное число от 2 до 20. Примерами таких спиртов являются этиленгликоль, бутан-1,4-диол, гексан-1,6-диол, октан-1,8-диол и додекан-1,12-диол.

Кроме того, пригодными являются полиоксиалкилендиолы, предпочтительно обладающие молекулярной массой около 150, предпочтительно, по меньшей мере, около 200, образующие гидрофильные участки сложных полиэфиров и, при необходимости, обеспечивающие способность этих эфиров и полученных из них полиуретанов к самодиспергированию или, по меньшей мере, облегчают эту способность.

В качестве компонента ii) пригодны также поликарбонатдиолы, которые могут быть получены, например, путем взаимодействия фосгена с избыточным количеством указанных выше низкомолекулярных спиртов, являющихся исходными соединениями для синтеза сложных полиэфирполиолов.

Пригодными для использования в качестве компонента ii) соединениями являются также сложные полиэфирдиолы на основе лактонов, причем речь идет о гомо- или сополимерах лактонов, предпочтительно о содержащих концевые гидроксильные группы продуктах присоединения лактонов к молекулам соответствующих бифункциональных инициаторов. Примерами пригодных лактонов являются ε-капролактон, β-пропиолактон, γ-бутиролактон и/или соответствующие смеси. Пригодными инициаторами являются, например, низкомолекулярные двухосновные спирты, указанные выше в качестве исходных соединений, используемых для синтеза сложных полиэфирполиолов. В качестве инициаторов для получения полимеров лактона могут использоваться также низкомолекулярные сложные полиэфирдиолы или полиоксиалкилендиолы. Вместо продуктов полимеризации лактонов могут быть использованы также химически эквивалентные им продукты поликонденсации соответствующих лактонам гидроксикислот.

Сложные полиэфирполиолы могут быть также получены при добавлении ограниченных количеств монофункциональных мономеров и/или мономеров с более высокой функциональностью.

Наряду с этим в качестве компонента ii) могут использоваться полиоксиалкилендиолы, которые можно получить, в частности, путем полимеризации этиленоксида, пропиленоксида, бутиленоксида, тетрагидрофурана, оксида стирола или эпихлоргидрина в присутствии трифторида бора или путем присоединения, при необходимости, смеси этих соединений или их поочередного присоединения к инициаторам, содержащим реакционноспособные атомы водорода, в частности, к воде, спиртам или аминам, например этиленгликолю, пропан-1,2-диолу, пропан-1,3-диолу, 1,2-бис(4-гидроксидифенил)-пропану или анилину.

Используя полиэфиры с полиоксиэтиленовыми звеньями, обладающие молекулярной массой, по меньшей мере, около 150, предпочтительно, по меньшей мере, 200, могут быть получены полиуретаны, пригодные для самодиспергирования в воде, благодаря чему можно обойтись без введения гидрофильных мономерных звеньев в состав соответствующих полимерных цепей.

Для получения как сложных полиэфирполиолов, так и полиоксиалкиленполиолов могут использоваться незначительные количества спиртов с функциональностью, превышающей 2. Такими спиртами, например, являются триметилолпропан, пентаэритрит, глицерин, сахара, в частности глюкоза, олигомеризованные полиолы, в частности ди- или тримеризованные простые эфиры триметилолпропана, глицерина или пентаэритрита, частично этерифицированные с образованием сложных эфиров полифункциональные спирты указанного выше типа, в частности частично этерифицированные триметилпропан, глицерин, пентаэритрит, полиглицерин и аналогичные соединения, причем для этерификации предпочтительно используют монофункциональные алифатические карбоновые кислот. Гидроксильные группы полиолов, при необходимости, могут быть подвергнуты этерификации с образованием соответствующих простых эфиров путем взаимодействия с алкиленоксидами. Приведенные выше соединения пригодны также для использования в качестве инициаторов синтеза простых полиэфирполиолов.

Для получения сложных полиэфирполиолов или простых полиэфирполиолов предпочтительным является использование лишь ограниченных количеств полиолов с функциональностью, превышающей два.

Кроме того, для использования в качестве компонента ii) пригодны полигидроксиолефины, содержащие предпочтительно две концевые гидроксильные группы, например α,ω-дигидроксиполибутадиен, α,ω-дигидроксиполиметакриловый или α,ω-дигидроксиполиакриловый эфир.

В качестве компонента ii) могут использоваться также смеси указанных выше полиолов в любом соотношении.

Твердость и модуль упругости полиуретанов можно повысить, если в качестве дополнительных полиолов использовать низкомолекулярные ди- или полиолы.

В качестве дополнительных полиолов прежде всего используют указанные выше короткоцепочечные алкандиолы, причем предпочтительными являются неопентилгликоль и неразветвленные диолы с 2-12 атомами углерода, в частности этиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол или 1,6-гександиол.

Для получения полиуретановых дисперсий могут также использоваться смеси согласно изобретению, состоящие из указанных выше соединений.

В качестве компонента iii) могут использоваться, например, агенты удлинения цепей или пригодные для создания разветвлений соединения с функциональностью, превышающей 2, которые могут содержать, по меньшей мере, одну первичную или вторичную аминогруппу или одновременно первичную и вторичную аминогруппы, если одна молекула содержит более одной аминогруппы.

Наряду с аминогруппами используемые в качестве компонента iii) соединения могут содержать и другие функциональные группы, в частности, обладающие реакционной способностью по отношению к изоцианатам. К ним относятся, в частности, гидроксильные или меркаптогруппы.

К соединениям, используемым в качестве компонента iii) согласно изобретению, относятся, например, моноаминоспирты с алифатически присоединенной гидроксильной группой, в частности этаноламин, N-метилэтаноламин, N-этилэтаноламин, N-бутилэтаноламин, N-циклогексилэтаноламин, N-трет-бутилэтаноламин, лейцинол, изолейцинол, валинол, пролинол, гидроксиэтиланилин, 2-(гидроксиметил)пиперидин, 3-(гидроксиметил)пиперидин, 2-(2-гидроксиэтил)пиперидин, 2-амино-2-фенилэтанол, 2-амино-1-фенилэтанол, эфедрин, п-гидроксиэфедрин, норэфедрин, адреналин, норадреналин, серин, изосерин, фенилсерин, 1,2-дифенил-2-аминоэтанол, 3-амино-1-пропанол, 2-амино-1-пропанол, 2-амино-2-метил-1-пропанол, изопропаноламин, N-этилизопропаноламин, 2-амино-3-фенилпропанол, 4-амино-1-бутанол, 2-амино-1-бутанол, 2-аминоизобутанол, неопентаноламин, 2-амино-1-пентанол, 5-амино-1-пентанол, 2-этил-2-бутил-5-аминопентанол, 6-амино-1-гексанол, 2-амино-1-гексанол, 2-(2-аминоэтокси)-этанол, 3-(аминометил)-3,5,5-триметилциклогексанол, 2-аминофенилкарбинол, 3-аминофенилкарбинол, 3-амино-5-метилфенилкарбинол, 2-амино-3-метилфенилкарбинол.

Если компонент iii) должен служить, например, для создания разветвлений полимерных цепей, то допускается использование, например, моноаминополиолов с двумя алифатически присоединенными гидроксильными группами, в частности 1-амино-2,3-пропандиола, 2-амино-1,3-пропандиола, 2-амино-2-метил-1,3-пропандиола, 2-амино-2-этил-1,3-пропандиола, 2-амино-1-фенил-1,3-пропандиола, диэтаноламина, диизопропаноламина, 3-(2-гидроксиэтиламино)пропанола, и моноаминополиолов с N-(3-гидроксипропил)-3-гидрокси-2,2-диметил-1-аминогруппами.

В качестве компонента iii) могут также использоваться полиамины, к которым относятся, например, гидразин, этилендиамин, 1,2-пропилендиамин, 1,3-пропилендиамин, бутилендиамины, пентаметилендиамины, гексаметилендиамины, в частности 2,4-диметилгексаметилендиамин, алкилендиамины с числом атомов углерода до 44, причем возможно использование также циклических или полициклических алкилендиаминов, которые могут быть получены известным способом, например, из продуктов димеризации ненасыщенных жирных кислот. К другим, пригодным для использования соединениям, не являющимся, однако, предпочтительными, относятся ароматические диамины, в частности 1,2-фенилдиамин, 1,3-фенилдиамин или 1,4-фенилдиамин. Кроме того, согласно изобретению могут использоваться амины с большим числом аминных групп, в частности диэтилентриамин, аминометилдиаминооктан-1,8 и триэтилентетрамин.

Наряду с компонентами i), ii) и iii) при получении полиуретанов в их состав в качестве компонента iv) можно вводить соединения, содержащие, по меньшей мере, одну, реакционноспособную по отношению к изоцианатам группу и, по меньшей мере, одну группу, которая может быть ионизирована путем добавления основания или кислоты, или путем кватернизации, или которая уже ионизирована в результате осуществления такой реакции. В нижеследующем тексте термины "анионные группы" и "катионные группы" равным образом применимы для обозначения как групп, ионизированных путем добавления кислоты или основания или путем кватернизации, так и свободных кислот или оснований, если не приводится другое определение указанных терминов.

Мольное содержание компонентов с анионными или катионными группами по отношению к совокупному массовому количеству всех используемых компонентов в общем случае ограничивают таким образом, чтобы оно находилось в интервале от 30 до 1.000, предпочтительно от 50 до 600 и особенно предпочтительно от 80 до 500 ммоль/кг.

В качестве компонента iv) в состав полиуретанов вводят главным образом соединения с анионными, в частности сульфонатными, карбоксилатными и фосфонатными группами. Особенно пригодны анионные группы в виде свободной кислоты или предпочтительно в виде замещающих ее щелочных металлов или аммонийных групп, в частно