Двокомпонентні поліуретанові композиції та покриття на водній основі

Номер патенту: 110782

Опубліковано: 25.02.2016

Автори: Начшон-Галілі Ніца, Суссан Реут

Є ще 13 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Двокомпонентна поліуретанова дисперсія на водній основі, одержана з:

(a) водної полімерної емульсії, що містить як окремі компоненти один або декілька емульгованих полімерів, що включають акриловий полімер, що має значення Tg менше ніж приблизно 20 °C, змішаний з одним або декількома поліолами, де співвідношення між акриловим полімером і поліолом у водній полімерній емульсії складає близько 1-10:1; і

(b) одного або декількох ізоціанатів.

2. Дисперсія за п. 1, де співвідношення між рівнем вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії (а) і рівнем вмісту груп -NCO в одному або декількох поліізоціанатах (b) знаходиться в діапазоні від приблизно 1:4 до приблизно 1:10.

3. Дисперсія за п. 1, де акриловий полімер характеризується значенням Tg в діапазоні приблизно від 15 °C до -30 °C.

4. Дисперсія за п. 1, де рівень вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії (а) знаходиться в діапазоні приблизно 0,01-5 %.

5. Дисперсія за п. 1, де співвідношення між рівнем вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії (а) і рівнем вмісту груп -NCO в одному або декількох поліізоціанатах (b) знаходиться в діапазоні від приблизно 1:3 до приблизно 1:15.

6. Дисперсія за п. 1, де один або декілька поліолів одержані з одного або декількох представників, вибраних з розчинних у воді складних поліефірів, емульсій складних поліефірів, поліуретанових дисперсій, дисперсії поліуретану, модифікованого жирною кислотою, гібридів складний поліефір/поліакрилат, гібридів складний поліефір/поліуретан, первинних поліакрилових емульсій, вторинних поліакрилових емульсій або будь-яких їх комбінацій.

7. Дисперсія за п. 1, де акриловий полімер включає акрилати, вибрані з групи, яка складається з бутилакрилату, 2-етилгексилакрилату, метилакрилату, етилакрилату, акрилонітрилу, метилметакрилату, вінілакрилату і триметилолпропантриакрилату.

8. Дисперсія за п. 1, де акриловий полімер містить акриловий співполімер.

9. Дисперсія за п. 8, де акрилові співполімери включають співполімери акрилових похідних зі стиролом, заміщеним стиролом, вінілхлоридом, вінілацетатом, бутадієном, акрилонітрилом, бутилакрилатом, метилакрилатом, вінілакрилатом, 2-етилгексилакрилатом, етилакрилатом, метилметакрилатом, триметилолпропантриакрилатом або будь-якою їх комбінацією.

10. Дисперсія за п. 8, де акриловий співполімер включає полістирол-акрилатний співполімер.

11. Дисперсія за п. 1, де водна полімерна емульсія додатково містить один або декілька представників, вибраних з вінілацетатних полімерів, вінілацетатних співполімерів, етиленових співполімерів, алкідних смол, поліамідів, поліацеталів, полікарбонатів, полікетонів, простих поліефірів, полісечовинополіуретанів або будь-яких їх комбінацій.

12. Дисперсія за п. 1, де один або декілька ізоціанатів включають поліізоціанати.

13. Дисперсія за п. 1, де один або декілька ізоціанатів включають аліфатичні ізоціанати, циклоаліфатичні ізоціанати, ароматичні ізоціанати або будь-яку їх комбінацію.

14. Дисперсія за п. 1, де один або декілька ізоціанатів включають метилендифенілдіізоціанат (МДІ), толуолдіізоціанат (ТДІ), гексаметилендіізоціанат (ГДІ) та ізофорондіізоціанат (ІФДІ) або будь-яку їх комбінацію.

15. Дисперсія за п. 1, адаптована для нанесення як водостійкого шару.

16. Дисперсія за п. 1, адаптована для нанесення як водостійкого ізолюючого шару, що має товщину, яка дорівнює приблизно 0,1 міліметра (мм) і більше.

17. Спосіб одержання двокомпонентної поліуретанової дисперсії на водній основі, який включає об'єднання:

(a) водної полімерної емульсії, що містить як окремі компоненти один або декілька емульгованих полімерів, які включають акриловий полімер, що має значення Tg менше ніж приблизно 20 °C, змішаний з одним або декількома поліолами, де співвідношення між акриловим полімером і поліолом у водній полімерній емульсії складає близько 1-10:1; і

(b) одного або декількох ізоціанатів.

18. Спосіб за п. 17, де вміст ОН-груп в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії (а) знаходиться в діапазоні приблизно 0,01-5 %.

19. Матеріал по суті водостійкого покриття, який містить двокомпонентну поліуретанову дисперсію на водній основі, одержану внаслідок об'єднання:

(a) водної полімерної емульсії, що містить як окремі компоненти один або декілька емульгованих полімерів, що включають акриловий полімер, що має значення Tg менше ніж приблизно 20 °C, змішаний з одним або декількома поліолами, де співвідношення між акриловим полімером і поліолом у водній полімерній емульсії складає близько 1-10:1;  і

(b) одного або декількох ізоціанатів.

20. Матеріал покриття за п. 19, де вміст ОН-груп в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії (а) знаходиться в діапазоні приблизно 0,01-5 %.

21. Матеріал покриття за п. 19, що має товщину, яка дорівнює щонайменше приблизно 0,1 міліметра (мм).

22. Матеріал покриття за п. 19, який характеризується гнучкістю на холоді, меншою ніж -10 °C (відповідно до документа ASTM D 522 standard).

23. Матеріал покриття за п. 19, який характеризується межею міцності при розтягненні, більшою ніж приблизно 2,0 МПа (відповідно до документа ASTM D 412 standard).

24. Матеріал покриття за п. 19, який характеризується відносним подовженням при розриві, більшим ніж 100 % (відповідно до документа ASTM D 412 standard).

25. Матеріал покриття за п. 19, який характеризується водопоглинанням, меншим ніж приблизно 10 % (відповідно до документа DIN 53495 standard).

Текст

Реферат: У даному документі пропонується двокомпонентна поліуретанова дисперсія на водній основі, одержана внаслідок об'єднання (а) водної полімерної емульсії, що містить один або декілька емульгованих полімерів і один або декілька поліолів, де водна полімерна емульсія характеризується значенням Tg, меншим, ніж приблизно 20 градусів С, і (b) одного або декількох ізоціанатів. UA 110782 C2 (12) UA 110782 C2 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки Даний винахід належить до сфери поліуретанових композицій, зокрема, до двокомпонентних поліуретанових композицій на водній основі, підходящих для використання, наприклад, в сферах застосування при гідроізоляції та нанесенні покриттів. Рівень техніки Поліуретани на водній основі (які іноді називаються водними) відомі вже декілька років, і постійно відбувається представлення поліпшень композицій і властивостей даних матеріалів. Поліуретани на водній основі комерційно привабливі з декількох причин, одна з найбільш важливих причин полягає у виключенні або істотному виключенні виділень розчинників та летких органічних сполук (ЛОС) в атмосферу. Поліуретани на водній основі також є і зручними у використанні у порівнянні з поліуретанами, що містять розчинник. Поліуретани на водній основі в загальному випадку можуть бути розділені на дві основні групи: однокомпонентні поліуретани і двокомпонентні поліуретани. Приклади публікацій, що відносяться до однокомпонентних поліуретанів на водній основі, включають наступні: У публікації US 20090137734 описується одержання водної дисперсії гібридних композитів поліуретан/акриловий полімер у результаті формування суміші з уретанових форполімеру або полімеру, акрилових мономера або полімеру, кетонфункціональних молекули/олігомерів та гідразинфункціональних молекули/олігомерів; і диспергування таким чином одержаної суміші у водному середовищі. У публікації WO 2009105396 описуються ароматичні уретанові-акрилові гібридні або композитні композиції на водній основі, які характеризуються низьким або нульовим рівнем вмісту N-метилпіролідону і в загальному випадку вільні від летких органічних розчинників при своєму одержанні. Також розкриваються і використання етиленглікольмоноалкілового ефіру або пропіленглікольмоноалкілових ефірів при одержанні дисперсії, використання кетонфункціональних олігомерів для поліпшення якості кінцевої дисперсії і використання акрилатного мономера (мономерів) для зменшення в'язкості форполімеру. У публікації US 20060234030 описуються способи виготовлення вологоізоляційних та гідроізоляційних конструкцій внаслідок забезпечення адгезії між тонкою термопластичною поліуретановою (ТПУ) мембраною і підземною поверхневою конструкцією. Двокомпонентні водні поліуретанові дисперсії вважаються важливим удосконаленням в галузі поліуретанів. Дані дисперсії перевершують добре відомі однокомпонентні водні дисперсії поліуретанів, в яких поліуретани звичайно спочатку одержують в системі на основі розчинника. Двокомпонентні поліуретани на водній основі додатково до зручності у використанні також задовольняють або перевершують експлуатаційні характеристики двокомпонентних поліуретанових покриттів на основі розчинника при одночасному зведенні до мінімуму виділень органічних розчинників. Додатково до цього, життєздатність продукту після перемішування двох компонентів є набагато тривалішою в композиціях на водній основі в порівнянні з композиціями на основі розчинника. Використання двокомпонентних поліуретанових дисперсій на водній основі, таким чином, надає користувачеві в розпорядження більше часу для нанесення продукту після перемішування і до затвердіння продукту. У число прикладів двокомпонентних поліуретанових композицій на водній основі, описаних на сучасному рівні техніки, входить нижченаведене: У публікації ЕР 742239 описується поліпшена система двокомпонентного покриття - яка містить зшиваний поліуретановий форполімер/гібрид, що має кінцеві гідроксигрупи, який містить акрилатні ланки, на водній основі і поліізоціанатний зшивач. Однак, дана система покриття в результаті може призвести до одержання дуже тонкого шару ("Композиція покриття, яку наносили до товщини вологої плівки 300 мкм (мікрометрів) (що відповідає товщині сухої плівки, яка дорівнює приблизно 50 мкм)») і, таким чином, не може бути підходящою для використання у визначених сферах застосування, таких як сфера застосування при гідроізоляції. У публікації ЕР 1101781 описується по суті вільна від розчинника, водна, пігментована, двокомпонентна поліуретанполісечовинна дисперсія, яка містить: (а) водну суміш полімерного поліолу, що містить кислоту, і поліолу, вільного від кислотних груп, де суміш характеризується середньою гідроксильною функціональністю, яка дорівнює щонайменше 1,5, і кислотним числом за аміном або сумішшю амінів, що характеризується в середньому значенням в діапазоні приблизно від 15 до 200, і функціональністю активного водню, яка дорівнює щонайменше 1,5, при цьому амін або суміш амінів присутні в кількості, достатній для по суті нейтралізації полімерного поліолу, що містить кислоту, (b) один або декілька поліізоціанатів і (с) два і більше різних пігментів, що характеризується зменшенням або виключенням спливання пігменту для 1 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (d) водної полімерної емульсії, присутньої в кількості, достатній для надання суміші з (а) та (d) тиксотропії. У публікації ЕР 1101781 описуються водні полімерні емульсії, які "… можуть містити полімер або суміш полімерів, що, переважно, характеризується значенням Tg, більшим, ніж температура навколишнього середовища; тобто, більшим, ніж приблизно 20°С". Таким чином, покриття, що одержуються в результаті, будуть демонструвати високі характеристики твердості та низькі характеристики гнучкості і відносного подовження. На сучасному рівні техніки все ще зберігається потреба в поліуретанових композиціях на водній основі, які демонструють бажані хімічні та фізичні властивості залежно від їх передбачуваної сфери застосування. Короткий виклад винаходу Даний винахід належить до поліуретанових композицій, зокрема, до двокомпонентних поліуретанових композицій на водній основі, які можуть виявитися підходящими для використання, наприклад, в сферах застосування при нанесенні покриттів і гідроізоляції. Кажучи конкретно, двокомпонентні поліуретанові композиції на водній основі, що відповідають деяким варіантам здійснення винаходу, можуть бути використані для одержання густої пасти, яка формує мембрану безшовного водостійкого гнучкого покриття. Двокомпонентні поліуретанові композиції на водній основі, що відповідають деяким варіантам здійснення винаходу, по суті не містять ніяких летких органічних сполук (ЛОС) і демонструють експлуатаційні характеристики, які дуже добре відповідають експлуатаційним характеристикам поліуретанів на основі розчинників. Поліуретанові дисперсії, одержані з двокомпонентних поліуретанових композицій на водній основі, що відповідають деяким варіантам здійснення, демонструють високі адгезійні характеристики по відношенню до багатьох підкладок, а також високу міцність в порівнянні із звичайними полімерними покриттями. У число інших переваг поліуретанових дисперсій, що відповідають деяким варіантам здійснення, входять стійкість до впливу екстремальних температур, стійкість до впливу великого об'єму хімічних реагентів, висока еластичність, гнучкість, достатня для заліковування тріщин навіть при низькій температурі, міцність, достатня для витримування впливу фізичного тиску і напружень, стійкість до впливу ультрафіолетового (УФ) випромінювання, висока відбивна здатність відносно сонячного випромінювання і здатність випускати інфрачервоне випромінювання, висока продуктивність, здатність покривати широку площу за короткий проміжок часу, екологічна нешкідливість, легкість перемішування і легкість нанесення. Додатково до цього, поліуретанові дисперсії, що відповідають деяким варіантам здійснення винаходу, можуть бути нанесені як на вертикальні, так і на горизонтальні поверхні, наприклад, при використанні щітки або безповітряного розпилення. Поліуретанові дисперсії також можуть дозволити заощадити і на потребі в додатковому накривному шарі. Крім того, життєздатність продукту перемішування двокомпонентних дисперсій на водній основі є набагато тривалішою в порівнянні з тим, що має місце для двокомпонентних дисперсій на основі розчинника. У ще одному аспекті даний винахід пропонує двокомпонентну поліуретанову дисперсію на водній основі, одержану внаслідок об'єднання (а) водної полімерної емульсії, яка містить один або декілька емульгованих полімерів і як окремі компоненти один або декілька поліолів, де водна полімерна емульсія характеризується значенням Tg, меншим, ніж приблизно 20°С, і (b) одного або декількох ізоціанатів. У ще одному аспекті даний винахід пропонує композицію для одержання двокомпонентної поліуретанової дисперсії на водній основі, при цьому композиція містить водну полімерну емульсію, яка містить один або декілька емульгованих полімерів (таких як, наприклад, акрилові полімери, гнучкі поліолефіни, натуральний або синтетичний каучук та інші емульговані полімери або їх комбінація) і як окремі компоненти один або декілька поліолів, де композиція характеризується значенням Tg, меншим, ніж приблизно 20°С, де композицію адаптують для об'єднання з одним або декількома ізоціанатами при одержанні двокомпонентної поліуретанової дисперсії на водній основі. Термін "ізоціанати" може стосуватися сполуки, що має групу (групи) - NCO. Емульговані полімери, згадані в даному документі, можуть включати, наприклад, акрилові полімери, гнучкі поліолефіни, натуральний або синтетичний каучук та інші емульговані полімери або їх комбінацію. Відповідно до деяких варіантів здійснення один або декілька емульгованих полімерів включають акриловий полімер. Відповідно до деяких варіантів здійснення композиція може характеризуватися значенням Tg в діапазоні приблизно від 15°С до -30°С (наприклад, від 15°С до 0°С або від 10°С до 5°С). 2 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно до деяких варіантів здійснення співвідношення між рівнем вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах в композиції і рівнем вмісту груп -NCO в одному або декількох поліізоціанатах може знаходитися в діапазоні від приблизно 1:3 до приблизно 1:15. Співвідношення між рівнем вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах в композиції і рівнем вмісту груп -NCO в одному або декількох поліізоціанатах може знаходитися в діапазоні від приблизно 1:4 до приблизно 1:10. У ще одному аспекті даний винахід пропонує спосіб одержання двокомпонентної поліуретанової дисперсії на водній основі, при цьому спосіб включає об'єднання (а) водної полімерної емульсії, що містить один або декілька емульгованих полімерів і один або декілька поліолів, де водна полімерна емульсія характеризується значенням Tg, меншим, ніж приблизно 20°С, і (b) одного або декількох ізоціанатів. У ще одному аспекті даний винахід пропонує використання двокомпонентної поліуретанової дисперсії на водній основі, одержаній внаслідок об'єднання (а) водної полімерної емульсії, що містить один або декілька емульгованих полімерів і один або декілька поліолів, де водна полімерна емульсія характеризується значенням Tg, меншим, ніж приблизно 20°С, і (b) одного або декількох ізоціанатів, як водостійке покриття (таке як плівка, мембрана і тому подібне, наприклад, для сфер застосування при гідроізоляції). Відповідно до деяких варіантів здійснення дисперсія може характеризуватися значенням Tg в діапазоні приблизно від 15°С до -30°С (наприклад, від 15°С до 0°С або від 10°С до 5°С). Відповідно до деяких варіантів здійснення співвідношення між рівнем вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах в дисперсії і рівнем вмісту груп -NCO в одному або декількох поліізоціанатах може знаходитися в діапазоні від приблизно 1:3 до приблизно 1:15. Співвідношення між рівнем вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах в дисперсії і рівнем вмісту груп -NCO в одному або декількох поліізоціанатах може знаходитися в діапазоні від приблизно 1:4 до приблизно 1:10. Відповідно до деяких варіантів здійснення рівень вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії може знаходитися в діапазоні 0,01 %-5 %. Рівень вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії може знаходитися в діапазоні 0,01 %-1 %. Рівень вмісту груп ОН в одному або декількох поліолах у водній полімерній емульсії може знаходитися в діапазоні приблизно 0,1 %-0,5 %. Відповідно до деяких варіантів здійснення один або декілька поліолів можуть бути одержані з (наприклад, можуть являти собою результат хімічного модифікування) одного або декількох представників, що вибираються з розчинних у воді складних поліефірів, емульсій складних поліефірів, поліуретанових дисперсій, дисперсії поліуретану, модифікованого жирною кислотою, гібридів складний поліефір/поліакрилат, гібридів складний поліефір/поліуретан, первинних поліакрилових емульсій, вторинних поліакрилових емульсій або будь-яких їх комбінацій. Один або декілька акрилових полімерів можуть включати акрилати, вибирані з групи, яка складається з бутилакрилату, 2-етилгексилакрилату, метилакрилату, етилакрилату, акрилонітрилу, метилметакрилату, вінілакрилату і триметилолпропантриакрилату. Акрилові співполімери можуть включати співполімери акрилових похідних зі стиролом, заміщеним стиролом, вінілхлоридом, вінілацетатом, бутадієном, акрилонітрилом, бутилакрилатом, метилакрилатом, вінілакрилатом, 2-етилгексилакрилатом, етилакрилатом, метилметакрилатом, триметилолпропантриакрилатом або будь-якою їх комбінацією. Один або декілька акрилових полімерів можуть включати акриловий співполімер. Акриловий співполімер може включати полістирол-акрилатний співполімер. Відповідно до деяких варіантів здійснення водна полімерна емульсія може додатково містити один або декілька представників, що вибираються з вінілацетатних полімерів, вінілацетатних співполімерів, етиленових співполімерів, алкідних смол, поліамідів, поліацеталів, полікарбонатів, полікетонів, простих поліефірів, полісечовинополіуретанів і будь-яких їх комбінацій. Відповідно до деяких варіантів здійснення один або декілька ізоціанатів можуть включати поліізоціанати. Один або декілька ізоціанатів можуть включати аліфатичні ізоціанати, циклоаліфатичні ізоціанати, ароматичні ізоціанати або будь-яку їх комбінацію. Один або декілька ізоціанатів можуть включати метилендифенілдіізоціанат (МДІ), толуолдіізоціанат (ТДІ), гексаметилендіізоціанат (ГДІ) та ізофорондіізоціанат (ІФДІ) або будь-яку їх комбінацію. Також передбачаються і поліізоціанатні похідні вищезазначених сполук. Відповідно до деяких варіантів здійснення двокомпонентна поліуретанова дисперсія на водній основі може бути адаптована для нанесення як водостійкий шар. Відповідно до деяких варіантів здійснення двокомпонентну поліуретанову дисперсію на водній основі адаптують для нанесення як водостійкий ізолюючий шар, який має товщину, що 3 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дорівнює приблизно 0,1 міліметри (мм) і більше (наприклад, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1, 2, 3, приблизно від 2 до 3 мм і більше). Відповідно до деяких варіантів здійснення товщину речовини водостійкої ізоляції (яка також може бути названа речовиною покриття) називають товщиною сухої плівки. У ще одному аспекті даний винахід пропонує матеріал по суті водостійкого покриття, що містить двокомпонентну поліуретанову дисперсію на водній основі, одержану внаслідок об'єднання (а) водної полімерної емульсії, що містить один або декілька емульгованих полімерів і як окремі компоненти один або декілька поліолів, де водна полімерна емульсія характеризується значенням Tg, меншим, ніж приблизно 20°С, і (b) одного або декількох ізоціанатів. Відповідно до деяких варіантів здійснення речовина по суті водостійкого покриття може мати товщину, яка дорівнює приблизно 0,1 міліметри (мм) і більше (наприклад, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1, 2, 3, приблизно від 2 до 3 мм і більше). Відповідно до деяких варіантів здійснення товщину речовини водостійкого покриття називають товщиною сухої плівки. Відповідно до деяких варіантів здійснення речовина по суті водостійкого покриття може характеризуватися гнучкістю на холоді, меншою, ніж - 10°С, (відповідно до документа ASTM D 522 standard). Відповідно до деяких варіантів здійснення речовина по суті водостійкого покриття може характеризуватися межею міцності при розтягненні, більшою, ніж 2,0 МПа, (відповідно до документа ASTM D 412 standard). Відповідно до деяких варіантів здійснення речовина по суті водостійкого покриття може характеризуватися відносним подовженням при розриві, більшим, ніж 100 %, (відповідно до документа ASTM D 412 standard). Відповідно до деяких варіантів здійснення речовина по суті водостійкого покриття може характеризуватися водопоглинанням, меншим, ніж 10 %, (відповідно до документа DIN 53495 standard). Докладний опис винаходу Термінологічний словник Термін "поліуретан" може стосуватися родового терміну, що використовується для опису полімерів, в тому числі олігомерів, які мають уретанову групу О-С(=О)-NH-, незалежно від того, як їх одержують. Термін "поліол" може стосуватися будь-якої сполуки, що має в середньому приблизно дві і більше гідроксильні (ОН) групи з розрахунку на одну молекулу. Символ «%» (відсоток), якщо тільки не буде вказано іншого, стосується «% мас.», що означає кількість масових частин інгредієнта з розрахунку на 100 масових частин композиції, дисперсії або будь-якого матеріалу, частина яких формує даний інгредієнт. Термін "водний" або "на водній основі" може стосуватися речовини або середовища на водній основі, наприклад, розчину, емульсії, дисперсії на водній основі і тому подібного. Термін "полімер" може стосуватися великої молекули (макромолекули), утвореної зі структурних ланок, що повторюються, звичайно з'єднаних ковалентними зв'язками. Полімер (полімери) відповідно до позначення в даному документі може включати гетерополімери (співполімери), які являють собою полімери, вироблені з двох (і більше) різновидів мономерів, і гомополімер, який утворений з одного різновиду мономера. Термін "емульсія" може стосуватися суміші з двох і більше речовин (наприклад, рідин або рідини (рідин) і твердої речовини (твердих речовин)), які є щонайменше такими, що частково не змішуються (незмішуваними) одна з одною. Термін емульсія може включати суспензію і дисперсію. Термін "Tg" або "температура склування" може стосуватися критичної температури, при якій матеріал змінює свою поведінку при переході від "скоподібності" (наприклад, твердості та крихкості і, таким чином, відносної легкості руйнування) до "каучукоподібності" (наприклад, еластичності та гнучкості). Термін "акрилові полімери" може включати полімери (в тому числі співполімери), які містять ланки, що повторюються, одержані внаслідок полімеризації мономерів, що вибираються з групи, яка складається з акрилової кислоти, акрилатів (солей або складних ефірів акрилової кислоти) і алкакрилатів, таких як метакрилати та етакрилати. Акрилові полімер або співполімер можуть бути одержані з найрізноманітніших ненасичених мономерів, таких як нижченаведені, але які не обмежуються тільки цими: акрилат, алкіл(алк)акрилат, вінілхлорид, вініліденхлорид, вінілацетат, стирол, бутадієн, вінілацетат і/або ненасичені мономери, що містить кислоту. Термін "акрилова емульсія" або "поліакрилова емульсія" може стосуватися емульсії, яка містить акриловий полімер. Відповідно до деяких варіантів здійснення даний винахід стосується двокомпонентних (водних) поліуретанових дисперсій на водній основі, які можуть виявитися підходящими для використання, наприклад, в сферах застосування при нанесенні покриттів, таких як при одержанні мембран гнучких покриттів. Відповідно до деяких варіантів здійснення 4 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 двокомпонентні поліуретанові дисперсії на водній основі одержують в результаті об'єднання водної полімерної емульсії, яка містить поліоли, що мають групи ОН, (компонент А) з одним або декількома поліізоціанатами (компонент В), де водна полімерна емульсія (компонент А) характеризується значенням Tg, яке є меншим, ніж 20С. Низьке значення Tg компонента А вносить свій внесок в гнучкість мембрани покриття, яка може бути одержана при використанні дисперсії. Як можна передбачати відповідно до деяких варіантів здійснення, в низьке значення Tg і характеристики гнучкості продуктів покриттів свій внесок вносить відносно низький рівень вмісту груп ОН в компоненті А, а, зокрема, відносно високе співвідношення між кількостями акрилової емульсії та поліолу в компоненті А. Відповідно до деяких варіантів здійснення співвідношення між кількостями акрилової емульсії та поліолу в компоненті А може становити приблизно 1-10:1. Водна полімерна емульсія (компонент А) Поліоли Як це обговорюється в даному документі, водна полімерна емульсія (компонент А) містить поліоли. Термін "поліол" може стосуватися будь-якої сполуки, яка має в середньому приблизно дві і більше гідроксильні (ОН) групи з розрахунку на одну молекулу. Приклади поліолів включають низькомолекулярні продукти, які називаються "подовжувачами", що мають середньочислову молекулярну масу, меншу, ніж приблизно 500 дальтонів, такі як аліфатичні, циклоаліфатичні та ароматичні поліоли, наприклад, діоли, що містять 2-20 атомів вуглецю, так як 2-10 атомів вуглецю, а також "макрогліколі", які включають полімерні поліоли, що мають молекулярні маси, які дорівнюють щонайменше 500 дальтонів, наприклад, приблизно 100010000 дальтонів, так як 1000-6000 дальтонів. Приклади таких макрогліколів можуть включати поліефірполіоли на основі складних ефірів, в тому числі алкідні смоли, поліефірполіоли на основі простих ефірів, полікарбонатполіоли, полігідроксиполіефіраміди на основі складних ефірів, гідроксилвмісні полікапролактони, гідроксилвмісні акрилові полімери, гідроксилвмісні епоксиди, полігідроксиполікарбонати, полігідроксиполіацеталі, прості полігідроксиполітіоефіри, полісилоксанполіоли, етоксиловані полісилоксанполіоли, полібутадієнполіоли і гідровані полібутадієнполіоли, поліізобутиленполіоли, поліакрилатполіоли, галогеновані складні поліефіри і прості поліефіри і тому подібне та будь-які їх суміші або комбінації. Один або декілька поліолів можуть бути одержані з одного або декількох представників, що вибираються з розчинних у воді складних поліефірів, емульсій складних поліефірів, поліуретанових дисперсій, дисперсії поліуретану, модифікованого жирною кислотою, гібридів складний поліефір/поліакрилат, гібридів складний поліефір/поліуретан, первинних поліакрилових емульсій, вторинних поліакрилових емульсій або будь-яких їх комбінацій. Відповідно до деяких варіантів здійснення поліоли можуть бути одержані з продукту Bayhydrol А 2457 (Bayer Corporation). Приклади діолів можуть включати нижченаведене, але не обмежуються тільки цим: поліефірдіоли на основі складних ефірів, які включають будь-яку сполуку, що має групу -С(=О)О-. Приклади поліефірдіолів на основі складних ефірів включають нижченаведені, але не обмежуються тільки цими: полі(бутандіоладипінат), капролактони, поліоли, що містять кислоту, складні поліефіри, одержані з гександіолу, адипінової кислоти та ізофталевої кислоти, такі як складний поліефір гексан-адипінат-ізофталат, поліефірдіоли на основі складних ефірів гександіол-неопентилгліколь-адипінова кислота, наприклад, продукти Piothane 67-3000 HAI, Piothane 67-500 HAI, Piothane 67-3000 HNA (Panolam Industries) та Piothane 67-1000 HNA; а також поліефірдіоли на основі складних ефірів пропіленгліколь-малеїновий ангідрид-адипінова кислота, наприклад, Piothane 50-1000 PMA; і поліефірдіоли на основі складних ефірів гександіол-неопентилгліколь-фумарова кислота, наприклад, Piothane 67-500 HNF. Інші поліефірдіоли на основі складних ефірів включають продукти Rucoflex™. S1015-35, S1040-35 та S-1040-110 (Bayer Corporation). Поліефірполіоли на основі складних ефірів можуть являти собою продукти етерифікації, одержані внаслідок проведення реакції між органічними полікарбоновими кислотами або їх ангідридами і стехіометричним надлишком діолу або діолів. Приклади поліолів, підходящих для використання в реакції, включають полі(глікольадипінати), полі(етилентерефталат)поліоли, полікапролактонполіоли, алкідні поліоли, ортофталеві поліоли, сульфоновані і фосфоновані поліоли і тому подібне та їх суміші. Діоли, що використовуються при одержанні поліефірполіолів на основі складних ефірів, включають алкіленгліколі, наприклад, етиленгліколь, 1,2- та 1,3-пропіленгліколі, 1,2-, 1,3-, 1,4- та 2,3-бутиленгліколі, гександіоли, неопентилгліколь, 1,6-гександіол, 1,8-октандіол та інші гліколі, такі як бісфенол А, циклогександіол, циклогександиметанол (1,4-біс-гідроксиметилциклогексан), 2-метил-1,3-пропандіол, 2,2,4-триметил-1,3-пентандіол, діетиленгліколь, триетиленгліколь, 5 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 тетраетиленгліколь, поліетиленгліколь, дипропіленгліколь, поліпропіленгліколь, дибутиленгліколь, полібутиленгліколь, димератдіол, гідроксильовані бісфеноли, поліефіргліколі на основі простих ефірів, галогеновані діоли і тому подібне та їх суміші. Переважні діоли включають етиленгліколь, діетиленгліколь, бутиленгліколь, гександіол і неопентилгліколь. Карбонові кислоти, підходящі для використання при одержанні поліефірполіолів на основі складних ефірів, включають дикарбонові кислоти і трикарбонові кислоти і ангідриди, наприклад, малеїнову кислоту, малеїновий ангідрид, бурштинову кислоту, глутарову кислоту, глутаровий ангідрид, адипінову кислоту, пробкову кислоту, пімелінову кислоту, азелаїнову кислоту, себацинову кислоту, хлорендикову кислоту, 1,2,4-бутантрикарбонову кислоту, фталеву кислоту, ізомери фталевої кислоти, фталевий ангідрид, фумарову кислоту, димерні жирні кислоти, такі як олеїнова кислота, і тому подібне та їх суміші. Переважні полікарбонові кислоти, що використовуються при одержанні поліефірполіолів на основі складних ефірів, включають аліфатичні і/або ароматичні двоосновні кислоти. Приклади діолів можуть включати нижченаведені, але які не обмежуються тільки цими: поліефірдіоли на основі простих ефірів, які включає будь-яку сполуку, що має групу -С-О-С-. Вони можуть бути одержані відомим чином внаслідок проведення реакції між (А) вихідними сполуками, які містять реакційно-здатні атоми водню, такими як вода або діоли, представлені для одержання поліефірполіолів на основі складних ефірів, і (В) алкіленоксидами, такими як етиленоксид, пропіленоксид, бутиленоксид, оксид стиролу, тетрагідрофуран, епіхлоргідрин і тому подібне та їх суміші. Приклади простих поліефірів включають полі(пропіленгліколь), політетрагідрофуран і співполімери полі(етиленгліколю) і полі(пропіленгліколю). Приклади поліолів можуть включати нижченаведені, але які не обмежуються тільки цими: полікарбонатполіоли, які включають будь-яку сполуку, що має групу -О-С(=О)-О-. Вони можуть бути одержані, наприклад, внаслідок проведення реакції між (А) діолами, такими як 1,3пропандіол, 1,4-бутандіол, 1,6-гександіол, діетиленгліколь, триетиленгліколь, тетраетиленгліколь і тому подібне та їх суміші, і (В) діарилкарбонатами, такими як дифенілкарбонат, або фосгеном. Також можуть бути використані і аліфатичні і циклоаліфатичні полікарбонатполіолі. Як уретенрозгалужувані агенти можуть бути використані низькомолекулярні алкіленполіоли (наприклад, гліцерин, триметилолпропан і тому подібне). Розгалуження може надавати уретановому полімеру вигідні властивості і може для кожного уретанового форполімеру або полімеру забезпечувати одержання додаткових функціональних (реакційно-здатних) кінцевих груп (в загальному випадку більше 2 при переході від лінійних олігомерів до розгалужених олігомерів або полімеру). Відповідно до деяких варіантів здійснення рівень вмісту груп ОН у водній полімерній емульсії (А) може знаходитися в діапазоні 0,01 %-5 %, наприклад, в діапазоні 0,01 %-1 %, в діапазоні 0,1 %-0,5 % або в діапазоні 0,5 %-2 %. Наприклад, поліоли водної полімерної емульсії (компонент А) можуть бути одержані з продукту Bayhydrol А 2457 (Bayer Corporation), який включає аніонну поліакрилатну первинну дисперсію при 40 % у воді, що характеризується рівнем вмісту ОН, який дорівнює приблизно 2 % по відношенню до відсоткового рівня вмісту твердої смоли в дисперсії. У випадку вмісту водною полімерною емульсією (компонентом А) 12,5 % продукту Bayhydrol A2457 відсотковий рівень вмісту твердої речовини продукту Bayhydrol A2457 становитиме 5 % (при розрахунку у вигляді 0,40*12,5 %), і, таким чином, відсотковий рівень вмісту ОН в компоненті А становитиме 0,1 % (при розрахунку у вигляді 0,02*5 %). Інші полімери Як це обговорювалося в даному документі, водна полімерна емульсія (компонент А) також може включати і інші полімери, наприклад, для одержання гібридів поліуретанів з іншими полімерами. Відповідно до деяких варіантів здійснення водна полімерна емульсія (компонент А) може включати акрилові смоли (акрилові полімери), які можуть містити ланки, що повторюються, вироблені в результаті полімеризації мономерів, що вибираються з групи, яка складається з акрилової кислоти, акрилатів (солей або складних ефірів акрилової кислоти) і алкакрилатів, таких як метакрилати та етакрилати. Акрилові полімер або співполімер можуть бути одержані з найрізноманітніших мономерів, таких як акрилат, алкіл(алк)акрилат, вінілхлорид, вініліденхлорид, вінілацетат, стирол, бутадієн, вінілацетат і/або ненасичені мономери, що містять кислоту. Приклади акрилових складних ефірів включають метилакрилат, етилакрилат, пропілакрилат, н-бутилакрилат, ізобутилакрилат, н-пентилакрилат, ізоамілакрилат, н-гексилакрилат, 2-метилпентилакрилат, н-октилакрилат, 2-етилгексилакрилат, н-децилакрилат, н-додецилакрилат, н-октадецилакрилат і тому подібне. Переважні приклади включають етилакрилат, бутилакрилат, 2-етилгексилакрилат і тому подібне. Приклади алкіл(алк)акрилатів включають метилметакрилат, етилметакрилат, метоксиметилакрилат, 6 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 метоксиетилакрилат, етоксиетилакрилат, бутоксиетилакрилат, етоксипропілакрилат і тому подібне. Похідні включають гідроксиетилакрилат, гідроксипропілакрилат, гідроксибутилакрилат і тому подібне. Також можуть бути використані і суміші двох і більше вищезазначених мономерів. Водна полімерна емульсія (компонент А) може додатково включати вінілацетатні полімери, вінілацетатні співполімери, етиленові співполімери, алкідні смоли, поліаміди, поліацеталі, полікарбонати, полікетони, прості поліефіри, полісечовинополіуретани і складні поліефіри, в тому числі поліефірполіоли на основі складних ефірів або будь-які їх суміші. Будь-які сполука або сімейство сполук, згадані в даному документі, (наприклад, алкільні, арильні і тому подібні) можуть бути заміщеними або незаміщеними. Агенти, що поліпшують диспергування Поліуретани в загальному випадку є гідрофобними і такими, що не диспергуються у воді. Тому відповідно до визначеного варіанта здійснення винаходу для сприяння диспергуванню поліуретанового форполімеру у воді, що, тим самим, поліпшує стабільність одержаних дисперсій, в поліуретановий форполімер включають щонайменше один агент, що поліпшує диспергування у воді, (сполуку, що поліпшує диспергованість) (наприклад, мономер), який має щонайменше одну гідрофільну (наприклад, полі(етиленоксидну)), іонну групу або необов'язково іонні групи. Часто ним є діоли або поліоли, що містять функціональність, що поліпшує диспергованість у воді. Наприклад, в полімерний ланцюг може бути включена сполука, що має щонайменше одну гідрофільну групу або групу, яка може бути зроблена гідрофільною (наприклад, внаслідок проведення хімічних модифікувань, таких як нейтралізація). Дані сполуки можуть мати неіонну, аніонну, катіонну або цвітер-іонну природу або демонструвати комбінацію даних варіантів. Наприклад, в форполімер можуть бути включені аніонні групи, такі як карбокислотні групи, в неактивній формі, які згодом активують солетворною сполукою, такою як третинний амін. Інші сполуки, що поліпшують диспергованість у воді, також можуть вступати в реакцію з входженням в основний ланцюг форполімеру через уретанові з'єднувальні ланки або сечовинні з'єднувальні ланки, в тому числі бокові або кінцеві гідрофільні етиленоксидні або уреїдові ланки. Сполуками, що поліпшують диспергованість у воді, які представляють особливий інтерес, є ті, які можуть ввести карбоксильні групи в форполімер. Приклади таких гідрокси-карбонових кислот включають диметилолпропанову кислоту (ДМПК), диметилолбутанову кислоту (ДМБК) (найбільш переважно), лимонну кислоту, винну кислоту, гліколеву кислоту, молочну кислоту, яблучну кислоту, дигідроксияблочну кислоту, дигідроксивинну кислоту і тому подібне та їх суміші. Сполуки, що поліпшують диспергованість у воді, можуть включати реакційно-здатні полімерні поліольні компоненти, які мають бокові аніонні групи, які можуть бути заполімеризовані з входженням в основний ланцюг форполімеру для надання поліуретану характеристик диспергованості у воді після подовження ланцюга. Термін "аніонний функціональний полімерний поліол" вимикає аніонні поліефірполіоли на основі складних ефірів, аніонні поліефірполіоли на основі простих ефірів та аніонні полікарбонатполіоли. Дані поліоли включають фрагменти, які містять активні атоми водню. Такі поліоли, що мають аніонні групи, описуються в патенті США № 5334690, який у всій своїй повноті за допомогою посилання включається в даний документ. Ще одну групу сполук, що поліпшують диспергованість у воді, які представляють особливий інтерес, складають гідрофільні мономери з боковими ланцюгами (неіонні компоненти, що поліпшують диспергованість). Деякі приклади включають алкіленоксидні полімери і співполімери, у яких алкіленоксидні групи містять 2-10 атомів вуглецю, як це продемонстровано в опублікованій патентній заявці США № 20030195293 компанії Noveon, Inc., яка у всій своїй повноті за допомогою посилання включається в даний документ. Інші підходящі для використання сполуки, що поліпшують диспергованість у воді, включають тіогліколеву кислоту, 2,6-дигідроксибензойну кислоту, сульфоізофталеву кислоту або їх комбінації. Відповідно до деяких варіантів здійснення як компоненти, що поліпшують диспергованість, також можуть бути використані і нонілфенолетоксилати. Сполуки, що мають щонайменше одну зшивану функціональну групу Відповідно до деяких варіантів здійснення в поліуретанові форполімери можуть бути включені сполуки, що мають щонайменше одну зшивану функціональну групу. Приклади таких сполук включають ті сполуки, які мають карбоксильні, карбонильні, амінові, гідроксильні, епокси, ацетоацетокси-, сечовиноформальдегідні, самоокислювальні групи, які зшиваються в результаті окиснення, етиленненасичені групи, необов'язково при (ультрафіолетовій) УФактивації, олефінові і гідразидні групи і тому подібне і суміші таких груп і ті самі групи в захищених формах (таким чином зшивання може бути затримане аж до знаходження композиції за місцем її нанесення (наприклад, при нанесенні на підкладку) і проходження коалесценції 7 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 частинок), які можна повернути до форми первинних груп, з яких їх виробили, (для зшивання в бажаний час). Інші підходящі для використання сполуки, що надають зшиваність, включають тіогліколеву кислоту, 2,6-дигідроксибензойну кислоту і тому подібне та їх суміші. Каталізатори Форполімер може бути одержаний при використанні або без використання каталізатора. Приклади каталізаторів можуть включати: амінові сполуки і металоорганічні комплекси. Інші домішки для одержання дисперсій Для сприяння одержанню дисперсій, що відповідають деяким варіантам здійснення даного винаходу, можуть бути використані і інші домішки, добре відомі фахівцям у відповідній галузі техніки. Такі домішки можуть включати стабілізатори, наповнювачі, піногасники (протиспінювачі), антиоксиданти, УФ-поглиначі, карбодііміди, активатори, отверджувачі, вирівнювачі, стабілізатори, такі як карбодіімід, барвники, пігменти, нейтралізатори, загусники, нереакційно-здатні і реакційно-здатні пластифікатори, коалесцируючі агенти, воски, домішки, що знижують тертя, і антиадгезійні склади, протимікробні засоби, поверхнево-активні речовини, метали, коалесцируючі домішки, солі, полум'ягасильнідомішки, пестициди і тому подібне. За потреби вони необов'язково можуть бути додані до і/або під час переробки дисперсій даного винаходу в кінцеві продукти, як це добре відомо фахівцям у відповідній галузі техніки. За потреби домішки також можуть бути додані і для виготовлення виробів або для обробки інших продуктів (так як в результаті імпрегнування, насичення, розпилення, нанесення покриття і тому подібного). Один або декілька поліізоціанатів (компонент В) Відповідно до деяких варіантів здійснення підходящі для використання поліізоціанати можуть мати в середньому приблизно дві і більше ізоціанатні групи, наприклад, в середньому від приблизно двох до приблизно чотирьох ізоціанатних груп з розрахунку на одну молекулу, і містити приблизно від 5 до 20 атомів вуглецю (додатково до азоту, кисню і водню) і включати аліфатичні, циклоаліфатичні, араліфатичні і/або ароматичні поліізоціанати, а також продукти їх олігомеризації, що використовуються індивідуально або в будь-яких комбінаціях або сумішах з двох і більше представників. Відповідно до деяких варіантів здійснення як підходящі поліізоціанати можуть бути використані діізоціанати. Конкретні приклади підходящих для використання аліфатичних поліізоціанатів включають альфа, омега-алкілендіізоціанати, що містять від 5 до 20 атомів вуглецю, такі як гексаметилен1,6-діізоціанат, 1,12-додекандіізоціанат, 2,2,4-триметилгексаметилендіізоціанат, 2,4,4триметилгексаметилендіізоціанат, 2-метил-1,5-пентаметилендіізоціанат і тому подібне. Поліізоціанати, що містять менше, ніж 5 атомів вуглецю, також можуть бути використані, але можуть виявитися менш переважними внаслідок своїх високих леткості та токсичності. Переважні аліфатичні поліізоціанати включають гексаметилен-1,6-діізоціанат, 2,2,4триметилгексаметилендіізоціанат і 2,4,4-триметилгексаметилендіізоціанат. Конкретні приклади підходящих для використання циклоаліфатичних поліізоціанатів можуть включати дициклогексилметандіізоціанат (комерційно доступний під найменуванням Desmodur™ W від компанії Bayer Corporation), ізофорондіізоціанат, 1,4-циклогександіізоціанат, 1,3-біс(ізоціанатометил)циклогексан і тому подібне. Циклоаліфатичні поліізоціанати можуть включати дициклогексилметандіізоціанат та ізофорондіізоціанат. Конкретні приклади підходящі для використання араліфатичних поліізоціанатів можуть включати м-тетраметилксилолдіізоціанат, п-тетраметилксилолдіізоціанат, 1,4-ксилолдіізоціанат, 1,3-ксилолдіізоціанат і тому подібне. Араліфатичний поліізоціанат може включати тетраметилксилолдіізоціанат. Приклади підходящих для використання ароматичних поліізоціанатів можуть включати 4,4'дифенілметилендіізоціанат, толуолдіізоціанат, їх ізомери, нафталіндіізоціанат, їх олігомерні форми і тому подібне. Один переважний ароматичний поліізоціанат являє собою толуолдіізоціанат. Приклади підходящих для використання ізоціанатів можуть включати метилендифенілдіізоціанат (МДІ), толуолдіізоціанат (ТДІ), гексаметилендіізоціанат (ГДІ) та ізофорондіізоціанат (ІФДІ). Частки інгредієнтів Відповідно до деяких варіантів здійснення винаходу співвідношення між рівнем вмісту груп ОН у водній полімерній емульсії (А) і кількістю груп -NCO в одному або декількох поліізоціанатах (В) знаходиться в діапазоні від приблизно 1:3 до приблизно 1:15, наприклад, в діапазоні від приблизно 1:4 до приблизно 1:10, в діапазоні від приблизно 1:6 до приблизно 1:9,5 або, кажучи більш конкретно, становить приблизно 1:9,25. 8 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Один приклад обчислення співвідношення ОН:NCO може являти собою нижченаведене: поліоли водної полімерної емульсії (компонент А) можуть бути утворені продуктом Bayhydrol А 2457 (Bayer Corporation), який включає аніонну поліакрилатну первинну дисперсію при 40 % у воді, що характеризується рівнем вмісту ОН, що становить приблизно 2 % по відношенню до кількості твердої смоли. У випадку вмісту водною полімерною емульсією (компонентом А) 12,5 % продукту Bayhydrol A2457 відсотковий рівень вмісту твердої речовини в продукті Bayhydrol A2457 становитиме 5 % (при розрахунку у вигляді 0,40*12,5 %), і, таким чином, відсотковий рівень вмісту ОН в компоненті А становитиме 0,1 % (при розрахунку у вигляді 0,02*5 %). Рівень вмісту NCO в компоненті В (Bayhydur XP 2451, 100 % твердої речовини) становить 18,5 %. У випадку співвідношення між кількостями компонентів суміші А:В (компонент А:компонент В) у вигляді 1:20 відсотковий рівень вмісту NCO, відповідно, ділиться на 20 і тому становить 0,925 %. Таким чином, співвідношення між кількостями OH:NCO в даному прикладі становить 1:9,25. Спосіб одержання двокомпонентних поліуретанових мембран на водній основі Відповідно до деяких варіантів здійснення винаходу для складання рецептури водної полімерної емульсії (компонент А) поліольний компонент, переважно, перемішують з акрилатною емульсією і домішками в змішувальному резервуарі при безперервному зсувному впливі, що в результаті призводить до одержання гомогенної суміші. Після цього в'язкість суміші, що одержується в результаті, може бути доведена до бажаного рівня, наприклад, 4500050000 сПз, як це детально описується в даному документі в прикладі 8. Дана водна полімерна емульсія може бути об'єднана з одним або декількома поліізоціанатами (компонент В) для одержання двокомпонентної поліуретанової дисперсії на водній основі. Після додавання поліізоціанату одержана речовина характеризується обмеженою життєздатністю, в межах якої вона повинна бути нанесена на підкладку. Звичайно життєздатність становить приблизно 3 години, але може становити і більш короткі або тривалі періоди, наприклад, 1-6 годин, відповідно до погодних умов. Одержана речовина у вигляді густої пасти може бути нанесена у вигляді одного, двох і більше шарів. У випадку нанесення більше, ніж одного шару кожний шар може мати один і той самий або інший колір в порівнянні з іншими шарами, що дозволяє пересвідчитися в повноті нанесення шару. Нанесення може бути здійснене при використанні звичайних способів, таких як використання щітки, розпилення (такого як безповітряне розпилення), або за будь-яким іншим способом. Реологічні характеристики матеріалу можуть варіюватися залежно від способу нанесення. Наприклад, матеріали покриття для підлог, що самовирівнюються, призводять до одержання гладкої рівної поверхні підлоги, що полегшує проведення ефективного нанесення підлогових покриттів. При виливанні матеріалів на поверхню підлоги матеріали починають мимовільно розтікатися, покриваючи поверхню підлоги. Згідно із спостереженнями, у велику товщину індивідуального шару вносить свій внесок відносно низький відсотковий рівень вмісту ОН у водній полімерній емульсії. Після закінчення належного часу висушування (наприклад, 4-6 годин) одержують гнучку мембрану, що має властивості, які можуть бути рівними властивостям двокомпонентних поліуретанів на основі розчинника або їх перевершувати. Мембрана також може бути безшовною або декоративною. Відповідно до деяких варіантів здійснення властивості одержаної мембрани можуть включати, наприклад, хорошу гнучкість на холоді, високе відносне подовження при розриві, високу межу міцності при розтягненні, високу хімічну стійкість (наприклад, по відношенню до впливу 10 %-ної оцтової кислоти, ацетону, 25 %-ного водного розчину аміаку, дизельного палива, етанолу, бензину, гліцерину, гексану, 10 %-ної хлористо-водневої кислоти, 10 %-ної сірчаної кислоти, 2 %-ної сірчаної кислоти, 0,1 %-ного NaOH або будь-якої їх комбінації, згідно з вимірюванням після занурення плівок, що відповідають варіантам здійснення винаходів, в такі розчини), хорошу адгезію до різних поверхонь і/або стійкість до УФ-впливу. Як можна собі представити, відповідно до деяких варіантів здійснення щонайменше в деякі із згаданих властивостей свій внесок вносить акрилова емульсія, зокрема, відносне високе співвідношення між кількостями акрилової емульсії та поліолу. Відповідно до деяких варіантів здійснення співвідношення між кількостями акрилової емульсії та поліолу в компоненті А може становити приблизно 1-10:1. Нанесення двокомпонентних поліуретанових мембран на водній основі Як це обговорювалося вище і відповідно до деяких варіантів здійснення, після перемішування компонента А з компонентом В одержана дисперсія характеризується обмеженою життєздатністю, протягом якої вона повинна бути нанесена на підкладку. Звичайно життєздатність речовин, що відповідають варіантам здійснення винаходу, є тривалішою в порівнянні з тим, що має місце для відомих речовин, і може становити приблизно 3 години, але також може становити і більш короткі або тривалі періоди, наприклад, 1-6 годин, залежно від 9 UA 110782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 погодних умов. Одержана речовина у вигляді густої пасти може бути нанесена у вигляді одного, двох і більше шарів. У випадку нанесення більш, ніж одного шару кожний шар може мати один і той самий або інший колір в порівнянні з іншими шарами, що дозволяє пересвідчитися в повноті нанесення шару. Нанесення може бути здійснене при використанні звичайних способів, таких як використання щітки, валика, розпилення (такого як безповітряне розпилення), або за будь-яким іншим способом. Двокомпонентні поліуретанові мембрани на водній основі, що відповідають деяким варіантам здійснення, можуть бути використані для різних сфер застосування, наприклад, з метою нанесення покриття і/або ізоляції. Інші сфери застосування включають фарби для внутрішніх або зовнішніх стін, а також дорожню розмітку. Продукти у вигляді покриттів, виготовлені відповідно до варіантів здійснення винаходу, можуть бути одержані у вигляді водостійких ізоляційних шарів, які можуть бути використані, наприклад, для гідроізоляції поверхонь, таких як у випадку стін, дахів, водних резервуарів або баків або інших поверхонь. Продукти у вигляді покриттів, виготовлені відповідно до варіантів здійснення винаходу, також можуть бути використані і для гідроізоляції складних геометричних профілів, де не можуть бути використані бітумінозні мембрани або інші мембрани. Інші переваги мембран покриттів, одержаних з двокомпонентних поліуретанових дисперсій на водній основі, що відповідають варіантам здійснення винаходу, можуть включати стійкість до впливу екстремальних температур і заповненню водою, високу відбивну здатність відносно сонячного випромінювання і здатність випускати інфрачервоне випромінювання, стійкість до впливу ультрафіолетового (УФ) випромінювання, низьке налипання пилу, високі адгезійні характеристики по відношенню до багатьох підкладок, а також високу міцність в порівнянні із звичайними полімерними покриттями. У число інших переваг продуктів (наприклад, плівок покриттів), одержаних з поліуретанових дисперсій, що відповідають деяким варіантам здійснення, входять стійкість до впливу екстремальних температур, стійкість до впливу великого об'єму хімічних реагентів, висока еластичність, гнучкість, достатня для заліковування тріщин навіть при низькій температурі, міцність, достатня для витримування впливу фізичного тиску і напружень, висока продуктивність, здатність покривати широку площу за короткий проміжок часу, екологічна нешкідливість, легкість перемішування і легкість нанесення. Додатково до цього, поліуретанові дисперсії, що відповідають деяким варіантам здійснення винаходу, можуть бути нанесені як на вертикальні, так і на горизонтальні поверхні, наприклад, при використанні щітки або безповітряного розпилення. Поліуретанові дисперсії також можуть дозволити заощадити і на потребі в додатковому накривному шарі. Крім того, життєздатність продукту перемішування двокомпонентних дисперсій на водній основі є набагато тривалішою в порівнянні з тим, що має місце для двокомпонентних дисперсій на основі розчинника. ПРИКЛАДИ У наступних прикладах описуються різні композиції та способи одержання двокомпонентної поліуретанової дисперсії на водній основі, що відповідають варіантам здійснення винаходу. Порівняльні приклади Приклад 1 Композиція, що звичайно використовується на сучасному рівні техніки Відповідно до деяких необмежувальних варіантів здійснення композицію одержували відповідно до рекомендованого способу компанії Bayer. Композиція включала компонент А суміш, що містить 60 % продукту Bayhydrol А 2457 і додаткових речовин, і компонент В - 10 % ізоціанату. Співвідношення між кількостями компонента А і компонента В становило 10:1. Речовини і відсоткові рівні вмісту, що використовуються для одержання двокомпонентної поліуретанової плівки на водній основі, сумарно представлені в таблиці 1. 10 UA 110782 C2 Таблиця 1 Речовини і відсоткові рівні вмісту Інгредієнт Компонент А Поліакрилатна дисперсія, 2 %-ний рівень вмісту ОН (Bayhydrol А 2457) Піногасник NXZ Вода (деіонізована) CERECLOR (пластифікатор) ACRYSOL RM 825 (загусник) Діетиленгліколь Компонент В Гексаметілендіїзоціанат (ГДІ) 5 10 % 60 2 30,5 4,5 2,5 0,5 10 У даному експерименті не проводили контрольованого загущення і пігменти не використовували. Одержаний матеріал був прозорим, розбавленим і складним в застосуванні. Приклад 2 Одержували композицію, де компонент А включав пасту гібридного полімеру і не включав якого-небудь поліольного компонента. Компонент В додавали при подібному співвідношенні, як і в прикладі 1, - при 10:1 між кількостями компонента А і компонента В. Речовини і діапазон відсоткових рівнів вмісту, що використовуються для одержання двокомпонентної поліуретанової плівки на водній основі, сумарно представлені в таблиці 2. Таблиця 2 Речовини і відсоткові рівні вмісту Інгредієнт Компонент А Пігменти Наповнювач Стирол-акрилатна емульсія, 50 % твердої речовини, Tg

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Two-component water-based polyurethane compositions and coatings

Автори англійською

Nachshon-Galili, Nitsa, Sussan, Reut

Автори російською

Начшон-Галили Ница, Суссан Реут

МПК / Мітки

МПК: C08G 18/08, C09D 175/06

Мітки: поліуретанові, основі, композиції, покриття, двокомпонентні, водний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/21-110782-dvokomponentni-poliuretanovi-kompozici-ta-pokrittya-na-vodnijj-osnovi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Двокомпонентні поліуретанові композиції та покриття на водній основі</a>

Подібні патенти