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1. (WO2019042696) VERWENDUNG VON POLYOLETHERN ZUR HERSTELLUNG PORÖSER KUNSTSTOFFBESCHICHTUNGEN
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Patentansprüche

Verwendung von Polyolethern als Additive in wässrigen Polymer-Dispersionen zur Herstellung poröser Polymerbeschichtungen, bevorzugt poröser Polyurethanbeschichtungen.

Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolether erhältlich sind
durch die Umsetzung eines Polyols mit mindestens einem Alkyl- oder Alkylenhalogenid, vorzugsweise einem Alkylchlorid, mindestens einem primären oder sekundärem Alkohol oder aber mindestens einem Alkyl- oder Alkenyl-Oxiran, Thiiran oder Aziridin, vorzugsweise Alkyl- Epoxid, oder erhältlich durch die Umsetzung von primären oder sekundären Alkoholen mit Glycidol, Epichlorhydrin und/oder Glycerincarbonat.

3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyole ausgewählt sind aus der Gruppe der C3-Cs-Polyole und deren Oligomeren,

wobei bevorzugte Polyole 1 ,3-Propandiol, Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Sorbitan, Sorbitol, Isosorbid, Erythritol, Threitol, Pentaerythritol, Arabitol, Xylitol, Ribitol, Fucitol, Mannitol, Galaktitol, Iditol, Inositol, Volemitol sowie Glukose, insbesondere Glycerin sind,

und wobei bevorzugte Polyol-Oligomere die Oligomere von C3-Cs-Polyolen mit 1 - 20, bevorzugt von 2 - 10, besonders bevorzugt von 2,5 - 8 Wiederholungseinheiten sind, besonders bevorzugt sind hierbei Diglycerin, Triglycerin, Tetraglycerin, Pentraglycerin, Dierythritol, Trierythritol, Tetraerytritol, Di-(Trimethylolpropan), Tri-(Trimethylolpropan) sowie Di- und Oligosaccharide, insbesondere Sorbitan, Oligo- und/oder Polyglycerine.

4. Verwendung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylhalogenid der allgemeinen Formel R-X entspricht, wobei X ein Halogenatom, bevorzugt ein Chlor-Atom ist und wobei R ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 40 C-Atomen, bevorzugt 8 bis 22, besonders bevorzugt mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen ist,

und wobei bevorzugte Alkylhalogenide ausgewählt sind aus 1-Chlorhexadecan, 1- Chloroctadecan, 2-Chlorhexadecan, 2-Chloroctadecan, 1-Bromhexadecan, 1-Bromoctadecan, 2- Bromhexadecan, 2-Bromoctadecan, 1-lodhexadecan, 1-lodoctadecan, 2-lodhexadecan und/oder 2-lodoctadecan, wobei Mischungen von zumindest zwei Alkylchloriden besonders bevorzugt sind.

5. Verwendung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkyl-Epoxid der allgemeinen Formel 1 entspricht:

O

Formel 1

wobei R' unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene einwertige aliphatische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 38 C-Atomen, bevorzugt 6 bis 20, besonders bevorzugt mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder H sind, unter der Maßgabe das mindestens einer der Reste ein Kohlenwasserstoffrest ist, besonders bevorzugt sind hierbei Alkyl-Epoxide, bei denen genau einer der Reste ein Kohlenwasserstoffrest, insbesondere bevorzugt Epoxide, die sich von C6 - C24 alpha-Olefinen ableiten.

Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzten Polyolether solche umfassen, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Sorbitan- und/oder Polyglycerinether, vorzugsweise Polyglycerinether, bevorzugt solche Polyglycerinether, welche der allgemeinen Formel 2 entsprechen:

MaDbTc Formel 2

wobei


a = 1 bis 10, bevorzugt 2 bis 3, insbesondere bevorzugt 2

b = 0 bis 10, bevorzugt größer 0 bis 5, insbesondere bevorzugt 1 bis 4,

c= 0 bis 3, bevorzugt 0

wobei die Reste R" unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene einwertige aliphatische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 38 C-Atomen, bevorzugt 6 bis 20, besonders bevorzugt mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder H sind, unter der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste R" ein Kohlenwasserstoffrest ist,

und/oder der allgemeinen Formel 3 entspreche

MxDyTz Formel 3

wobei

R">

0

1/2

M = "'"C

x = 1 bis 10, bevorzugt 2 bis 3, insbesondere bevorzugt 2,

y = 0 bis 10, bevorzugt größer 0 bis 5, insbesondere bevorzugt 1 bis 4,

z = 0 bis 3, bevorzugt größer 0 bis 2, insbesondere bevorzugt 0

unter der Maßgabe, dass mindestens ein Rest R" ungleich Wasserstoff ist, weiterhin R" wie zuvor definiert,

und/oder der allgemeinen Formel 4 entsprechen:


Formel 4

wobei

k = 1 bis 10, bevorzugt 2 bis 3, insbesondere bevorzugt 2,

m = 0 bis 10, bevorzugt größer 0 bis 5, insbesondere bevorzugt 1 bis 3,

unter der Maßgabe, dass mindestens ein Rest R" ungleich Wasserstoff ist, weiterhin R" wie zuvor definiert, und dass die Summe k + m größer null ist und die Fragmente mit den Indices k und m statistisch verteilt sind.

Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolether der Formel 2, 3 und/oder 4 phosphoryliert sind, insbesondere als Rest R" zumindest einen Rest (R"'0)2P(0)-tragen, wobei die Reste R'" unabhängig voneinander Kationen, vorzugsweise Na+, K+ oder NhV, oder Ammoniumionen von Mono-, Di- und Trialkylaminen, wobei es sich auch um funktionalisierte Alkylreste wie beispielsweise bei Amidaminen handeln kann, von Mono-, Di-und Trialkanolaminen, von Mono-, Di- und Triaminoalkylaminen oder H oder R""-0- sind, wobei R"" ein einwertiger aliphatischer, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoff rest mit 3 bis 39 C-Atomen, bevorzugt 7 bis 22, besonders bevorzugt mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen oder ein Polyolrest ist.

Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolether in Abmischung mit mindestens einem ionischen, bevorzugt anionischen Co-Tensid als Additive in wässrigen Polymerdispersionen verwendet werden,

wobei bevorzugte ionische Co-Tenside die Ammonium- und Alkali-Salze von Fettsäure, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylsulfonate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylphosphate, Alkyl-Sulfosuccinate, Alkyl-Sulfosuccinamate und Alkylsarcosinate sind,

wobei insbesondere Alkylsulfate mit 12-20 Kohlenstoffatomen bevorzugt sind, weiter bevorzugt mit 14-18 Kohlenstoffatomen, noch mehr bevorzugt mit mehr als 16-18 Kohlenstoffatomen,

mit der Maßgabe, dass der Anteil an ionischem Co-Tensid bezogen auf die Gesamtmenge Polyolether plus Co-Tensid vorzugsweise im Bereich von 0,1 - 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,2 - 40 Gew.-%, mehr bevorzugt im Bereich von 0,5 - 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt im

Bereich von 1 - 25 Gew.-% liegt.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Polymer-Dispersionen ausgewählt sind aus der Gruppe wässriger Polystyrol-Dispersionen, Polybutadien-Dispersionen, Poly(meth)acrylat-Disperionen, Polyvinylester-Dispersionen und Polyurethan-Dispersionen, insbesondere Polyurethan-Dispersionen, wobei der Festkörper-Anteil dieser Dispersionen bevorzugt im Bereich von 20 - 70 Gew.-% liegt, mehr bevorzugt im Bereich von 25 - 65 Gew.-%.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzkonzentration der Polyolether in der wässrigen Polymer-Dispersion im Bereich von 0,2 - 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,4 - 7,5 Gew.-%, insbesondere von 0,5 - 5 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion.

1 1. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolether als Schaumhilfsmittel bzw. Schaumstabilisatoren zum Aufschäumen der wässrigen Polymer- Dispersionen dienen sowie als Trocknungshilfsmittel, Verlaufsadditiv, Netz-Mittel und/oder Rheologieadditiv.

12. Verfahren zur Herstellung einer porösen Polymerbeschichtung, vorzugsweise porösen Polyurethanbeschichtung unter Einsatz von Polyolethern als Additive in wässrigen Polymer- Dispersionen umfassend die Schritte

a) Bereitstellen einer Mischung enthaltend eine wässrige Polymerdispersion, mindestens ein Polyolether, vorzugsweise umfassend Sorbitan- und/oder Polyglycerinether, sowie ggf. weitere Zusatzstoffe,

b) Aufschäumen der Mischung zu einem vorzugsweise homogenen, feinzelligen Schaum,

c) optional Zugabe mindestens eines Verdickers zur Einstellung der gewünschten Viskosität des Nasschaums,

d) Auftragen einer Beschichtung der geschäumten Polymer-Dispersion auf

geeigneten Träger,

e) Trocknen der Beschichtung.

13. Poröse Polymerbeschichtung, vorzugsweise poröse Polyurethanbeschichtung, erhältlich durch den Einsatz von Polyolethern, vorzugsweise umfassend Sorbitan- und/oder Polyglycerinether, als Additive in wässrigen Polymer-Dispersionen bei der Herstellung solcher Polymerbeschichtungen, bevorzugt erhältlich durch ein Verfahren nach Anspruch 12,

mit der Maßgabe, dass die poröse Polymerbeschichtung vorzugsweise eine mittlere Zellgröße kleiner 150 μιτι, bevorzugt kleiner 120 μιτι, insbesondere bevorzugt kleiner 100 μιτι, ganz besonders bevorzugt kleiner 75 μιτι aufweist.

14. Phosphorylierter Polyolether, erhältlich durch

(a) Bereitstellung eines Polyolethers durch Umsetzung eines Polyols, vorzugsweise Polyglycerins und/oder Sorbitan, mit mindestens einem Alkyl- oder Alkylenhalogenid, vorzugsweise einem

Alkylchlorid, mindestens einem primären oder sekundärem Alkohol oder aber mindestens einem Alkyl- oder Alkenyl-Oxiran, Thiiran oder Aziridin, vorzugsweise Alkyl-Epoxid, oder durch die Umsetzung von primären oder sekundären Alkoholen mit Glycidol, Epichlorhydrin und/oder Glycerincarbonat

(b) nachfolgender Umsetzung mit einem Phosphorylierungsreagenz und

(c) optionaler, vorzugsweise obligatorischer, anschließender Neutralisation,

wobei das Phosphorylierungsreagenz insbesondere Phosphoroxychlorid, Phosphorpentoxid (P4O10), und/oder Polyphosphorsäure umfasst,

mit der Maßgabe, dass das zur Herstellung der Polyglycerinether eingesetzte Polyglycerin vorzugsweise eine OH-Zahl von 1829 bis 824, besonders bevorzugt von 1352 - 888, insbesondere bevorzugt von 1244 - 920 mg KOH/g aufweist.

15. Phosphorylierter Polyolether gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es ein phosphorylierter Polyglycerin-Ether und/oder phosphorylierter Sorbitan-Ether, vorzugsweise phosphorylierter und neutralisierter Polyglycerin-Ether und/oder phosphorylierter und neutralisierter Sorbitan-Ether, insbesondere ein phosphorylierter und neutralisierter Polyglycerin- Hexadecylether, ein phosphorylierter und neutralisierter Polyglycerin-Octadecylether oder eine Mischungen dieser Substanzen ist.

16. Phosphorylierter Polyglycerin-Ether, welcher der allgemeinen Formel 2a entspricht:

MaDbTc Formel 2a

wobei


T = [C3H5O3/2]

a = 1 bis 10, bevorzugt 2 bis 3, insbesondere bevorzugt 2

b = 0 bis 10, bevorzugt größer 0 bis 5, insbesondere bevorzugt 1 bis 4,

c= 0 bis 3, bevorzugt 0

wobei die Reste R" unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Reste der Form (R"'0)2P(0)-, einwertige aliphatische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 38 C-Atomen, bevorzugt 6 bis 20, besonders bevorzugt mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen oder H sind, unter der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste R" ein Kohlenwasserstoffrest ist und wobei mindestens ein Rest R" der Form (R"'0)2P(0)- entspricht,

wobei die Reste R'" unabhängig voneinander Kationen, vorzugsweise Na+, K+ oder NhV, oder Ammoniumionen von Mono-, Di- und Trialkylaminen, wobei es sich auch um funktionalisierte Alkylreste wie beispielsweise bei Amidaminen handeln kann, von Mono-, Di- und Trialkanolaminen, von Mono-, Di- und Triaminoalkylaminen oder H oder R""-0- sind,

wobei R"" ein einwertiger aliphatischer, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoff rest mit 3 bis 39 C-Atomen, bevorzugt 7 bis 22, besonders bevorzugt mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen oder ein Polyolrest ist,

und/oder der allgemeinen Formel 3a entsprechen:

MxDyTz Formel 3a

wobei


O1/2

- Oy

x = 1 bis 10, bevorzugt 2 bis 3, insbesondere bevorzugt 2,

y = 0 bis 10, bevorzugt größer 0 bis 5, insbesondere bevorzugt 1 bis 4,

z = 0 bis 3, bevorzugt größer 0 bis 2, insbesondere bevorzugt 0

unter der Maßgabe, dass mindestens ein Rest R" ein Kohlenwasserstoffrest und mindestens ein Rest R" einem Rest der Form (R"'0)2P(0)- entspricht, weiterhin R" wie zuvor definiert,

und/oder der allgemeinen Formel 4a entsprechen:

wobei

k = 1 bis 10, bevorzugt 2 bis 3, insbesondere bevorzugt 2,

m = 0 bis 10, bevorzugt größer 0 bis 5, insbesondere bevorzugt 1 bis 3,

unter der Maßgabe, dass mindestens ein Rest R" ein Kohlenwasserstoffrest und mindestens ein Rest R" einem Rest der Form (R"'0)2P(0)- entspricht, weiterhin R" wie zuvor definiert, und dass die Summe k + m größer null ist und die Fragmente mit den Indices k und m statistisch verteilt sind.