RISCHE, Thorsten (Am Südfriedhof 3, Unna, 59423, DE)
TRINKS, Rainer (Am Schierort 17, Dormagen, 41539, DE)
DÖRR, Sebastian (Weststr. 6, Düsseldorf, 40597, DE)
LANGE, Werner (Hinter dem Schützenholze 12, Visselhövede, 27374, DE)
HOFACKER, Steffen (Auf dem Heidchen 31a, Odenthal, 51519, DE)
RISCHE, Thorsten (Am Südfriedhof 3, Unna, 59423, DE)
TRINKS, Rainer (Am Schierort 17, Dormagen, 41539, DE)
DÖRR, Sebastian (Weststr. 6, Düsseldorf, 40597, DE)
LANGE, Werner (Hinter dem Schützenholze 12, Visselhövede, 27374, DE)
| Patentansprüche
1. Wässrige Nagellacke wenigstens enthaltend Polyurethan-Nitrocellulose-Teilchen in Form einer wässrigen Dispersion (I) mit einer mittleren Teilchengröße von 20 bis 700 nm gemessen mittels Laser-Korrelations-Spektroskopie.
2. Wässrige Nagellacke gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese bezogen auf die Gesamtformulierung 5 Gew.-% oder weniger an organischen Lösemitteln und/oder Weichmachern enthalten.
3. Wässrige Nagellacke gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die PoIy- urethan-Nitrocellulose-Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 30 bis 400 nm gemessen mittels Laser-Korrelations-Spektroskopie aufweisen.
4. Wässrige Nagellacke gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Dispersionen (I) erhältlich sind, in dem
A) isocyanatfunktionelle Prepolymere aus
Al) organischen Polyisocyanaten
A2) polymeren Polyolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 400 bis
8000 g/mol und OH-Funktionalitäten von 1 ,5 bis 6,
A3) hydroxyfunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von 62 bis 399 g/mol und
A4) isocyanatreaktiven, anionischen oder potentiell anionischen und gegebenenfalls nichtionischen Hydrophilierungsmitteln,
hergestellt werden,
B) deren freie NCO-Gruppen dann vor, während oder nach der Zugabe eines organischen Lösemittels ganz oder teilweise mit
Bl) aminofunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von 32 bis 399 g/mol und/oder
B2) aminofunktionellen, anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln unter Kettenverlängerung umgesetzt werden, C) die Prepolymere vor während oder nach Schritt B) in Wasser dispergiert werden, wobei gegebenenfalls enthaltene potentiell ionische Gruppen durch teilweise oder vollständige Umsetzung mit einem Neutralisationsmittel in die ionische Form überfuhrt werden,
D) Nitrocellulose in Form einer Lösung in einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch nach Schritt A) jedoch vor Schritt C) zugegeben wird und
E) enthaltenes organisches Lösemittel destillativ entfernt wird.
5. Wässrige Nagellacke gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass des weiteren filmbildende Polymere (II) und/oder Additive (HI) enthalten sind.
6. Wässrige Nagellacke gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Additive Farbstoffe, Pigmente, Antioxidantien, Lichtschutzmittel, Emulgatoren, Entschäumer, Verdicker, Füllstoffe, Verlaufsmittel, Haltbarkeitsmittel, feuchtigkeitsspendende Substanzen, Geruchsstoffe, Radikalfänger und/oder Thixotropiemittel enthalten sind.
7. Beschichtungen erhältlich aus wässrigen Nagellacken gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Beschichtungen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Glanz von 70 bis 100 Glanzeinheiten gemessen unter einem Winkel von 20 ° gemäß DIN 67530 aufweisen.
9. Beschichtungen gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Pendelhärte gemessen nach 12 h Trocknung bei 32 0 C von > 50 s nach König haben.
10. Substrate beschichtet mit Beschichtungen gemäß Anspruch 7.
11. Verfahren zum Beschichten von Finger- oder Fußnägeln, bei dem wässrige Nagellacke gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet werden. |
Nitrocellulose basierte Bindemittel für wässrige Nagellacke
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues wässriges Bindemittelsystem für Nagellacke basierend auf Dispersionen enthaltend Nitrocellulose-Polyurethanpolyharnstoff-Teilchen.
Nagellacke, wie sie heutzutage zur Anwendung kommen, werden nahezu ausschließlich auf Basis lösemittelhaltiger physikalisch trocknender Bindemittel hergestellt. Insbesondere wird überwiegend Nitrocellulose als Hauptbestandteil im lösemittelhaltigen Bindemittel verwendet.
Aufgrund der aufkommenden Diskussion zur Reduzierung von flüchtigen organischen Lösemitteln im Kosmetikbereich, gibt es ein großes Interesse an der Verringerung oder gar an der gänzlichen Vermeidung von Lösemittelanteilen in konventionellen Nagellacken.
Nitrocellulose selbst ist in Wasser praktisch nicht löslich. Erst durch Modifikation des Polymergerüstes wie z.B. der Einbringung von hydrophilen Seitengruppen kann eine Wasserlöslichkeit hergestellt werden. Durch Veränderung des Polymergerüstes werden jedoch auch die für die Anwendung im Nagellackbereich zuvor positiven Eigenschaften der Nitrocellulose wie z.B. der hohe Glanz negativ beeinflusst.
Aus diesem Grunde hat man versucht, auf andere Polymersysteme auszuweichen, die eine Wasserlöslichkeit neben den anderen geforderten Eigenschaften wie Filmbildung, mechanische Eigenschaften, etc. aufweisen.
So beschreibt EP-A 0 391 322 wässrige Nagellacke basierend auf wässrigen Polyurethanen und/oder Polyurethan-Acrylat-Copolymeren als Bindemittel. Ferner lehrt WO 2003/039445 die Verwendung von wässrigen Polyurethandispersionen zur Herstellung von organischen lösemittelarmen bzw. -freien Nagellacken. Ebenso beschreibt US 6391964 den Einsatz von wasserbasierten Acrylatpolymeremulsionen in Kombination mit wasserbasierten Polyurethanharzen zur Herstellung von wässrigen Nagellacken. Daneben werden z.B. in US 5955063 wässrige Acrylat-Binde- mittel für die Herstellung von wasserbasierten Nagellacken beschrieben.
Von großem Nachteil ist bei diesen wässrigen Bindemitteln jedoch, dass wesentliche Eigenschaften wie Glanz, Härte und Trocknungszeit nicht den praktischen Anforderungen genügen.
Darüber hinaus beschreibt US 5637292 die Verwendung von wässrigen Acrylatpolymeren mit einem Anteil an Acrylatmonomeren, welche mittels UV -Licht nach Formulierung des Nagellackes zur Reaktion gebracht werden und somit eine sehr schnelle Trocknung/Härtung aufweisen. Nachteilig bei diesen Systemen ist jedoch die Anwesenheit von Acrylat-monomeren, welche aus
Sicht der Anwendungshygiene als bedenklich eingestuft werden müssen. Darüber hinaus kann die Einwirkung von UV -Licht gewebeschädigend sein und sollte daher vermieden werden.
WO 1999/055290 beschreibt ferner den Einsatz von filmbildenden Polyurethanpolymeren in Kombination mit Nitrocellulose allerdings unter Verwendung von organischen Lösemitteln und/oder Weichmachern. Wässrige Systeme sind hingegen nicht beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, neue wässrige Bindemittel für die Herstellung von Nagellacken zur Verfugung zu stellen, die maximal Gehalte an organischen Lösemitteln von weniger als 5 Gew.-% aufweisen und die Nachteile von wässrigen Systemen des Standes der Technik nicht aufweisen.
Es wurde gefunden, dass die gestellte Aufgabe durch Verwendung spezieller Dispersionen enthaltend Nitrocellulose-Polyurethanpolyharnstoff-Teilchen gelöst werden konnte.
Gegenstand der Erfindung sind daher wässrige Nagellacke wenigstens enthaltend Polyurethan- Nitrocellulose-Teilchen in Form einer wässrigen Dispersion (I) mit einer mittleren Teilchengröße von 20 bis 700 nm gemessen mittels Laser-Korrelations-Spektroskopie (Zetasizer 1000, Malvern Instruments, Malvern, UK).
Die wässrigen Nagellacke der vorliegenden Erfindung enthalten bezogen auf die Gesamtformulierung weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt < 2 Gew.-%, besonders bevorzugt < 1 Gew.-% an organischen Lösemitteln und/oder Weichmachern.
Unter Weichmachern werden Verbindungen wie Phthalate, Rizinusöl, Acetyltributylcitrat oder alkylierte Phosphate verstanden.
Die zugrunde liegenden Dispersionen (I) sind erhältlich, in dem
A) isocyanatfunktionelle Prepolymere aus
Al) organischen Polyisocyanaten
A2) polymeren Polyolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 400 bis 8000 g/mol, vorzugsweise 400 bis 6000 g/mol und besonders bevorzugt von 600 bis
3000 g/mol, und OH-Funktionalitäten von 1,5 bis 6, bevorzugt 1,8 bis 3, besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,1,
A3) hydroxyfunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von 62 bis 399 g/mol und
A4) isocyanatreaktiven, anionischen oder potentiell anionischen und gegebenenfalls nichtionischen Hydrophilierungsmitteln,
hergestellt werden,
B) deren freie NCO-Gruppen dann vor, während oder nach der Zugabe eines organischen Lösemittels ganz oder teilweise mit
Bl) aminofunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von 32 bis 399 g/mol und/oder
B2) aminofunktionellen, anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln unter Kettenverlängerung umgesetzt werden,
C) die Prepolymere vor während oder nach Schritt B) in Wasser dispergiert werden, wobei gegebenenfalls enthaltene potentiell ionische Gruppen durch teilweise oder vollständige Umsetzung mit einem Neutralisationsmittel in die ionische Form überführt werden,
D) Nitrocellulose in Form einer Lösung in einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch nach Schritt A) jedoch vor Schritt C) zugegeben wird und
E) enthaltenes organisches Lösemittel destillativ entfernt wird.
Bevorzugte organische Lösemittel zur Herstellung der erfindungswesentlichen Dispersionen sind aliphatische Ketone, besonders bevorzugt Aceton oder 2-Butanon.
Geeignete Polyisocyanate der Komponente Al) sind die dem Fachmann an sich bekannten aromatischen, araliphatischen, aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyisocyanate einer NCO-Funk- tionalität von > 2.
Beispiele solcher geeigneten Polyisocyanate sind 1 ,4-Butylendiisocyanat, 1 ,6-Hexamethylendiiso- cyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiiso- cyanat, die isomeren Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane oder deren Mischungen beliebigen Isomerengehalts, 1 ,4-Cyclohexylendiisocyanat, 1 ,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und/oder 2,6- Toluylendiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,2'- und/oder 2,4'- und/oder 4,4'-Diphenyl- methandiisocyanat, 1,3- und/oder l,4-Bis-(2-isocyanato-prop-2-yl)-benzol (TMXDI), 1,3- Bis(isocyanato-methyl)benzol (XDI), (S)-alkyl 2,6-diisocyanatohexanoate, (L)-alkyl 2,6- diisocyanatohexanoate, mit verzweigten, cyclischen oder acyclischen Alkylgruppen mit bis zu 8 C- Atomen.
Neben den vorstehend genannten Polyisocyanaten können anteilig auch modifizierte Diisocyanate mit Uretdion-, Isocyanurat-, Urethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion- und/oder Oxadiazintrionstruktur sowie nicht-modifiziertes Polyisocyanat mit mehr als 2 NCO-Gruppen pro Molekül wie z.B. 4-Isocyanatomethyl-l,8-octandiisocyanat (Nonantriisocyanat) oder Triphenylme- than-4,4' ,4' ' -triisocyanat mit eingesetzt werden.
Bevorzugt handelt es sich um Polyisocyanate oder Polyisocyanatgemische der vorstehend genannten Art mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen und einer mittleren NCO-Funktionalität der Mischung von 2 bis 4, bevorzugt 2 bis 2,6 und besonders bevorzugt 2 bis 2,4.
Besonders bevorzugt werden in Al) Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, die isomeren Bis- (4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane sowie deren Mischungen eingesetzt.
In A2) werden polymere Polyole mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht M n von 400 bis 8000 g/mol, bevorzugt von 400 bis 6000 g/mol und besonders bevorzugt von 600 bis 3000 g/mol eingesetzt. Diese weisen bevorzugt eine OH-Funktionalität von 1,5 bis 6, besonders bevorzugt von 1 ,8 bis 3, ganz besonders bevorzugt von 1 ,9 bis 2,1 auf.
Solche polymeren Polyole sind die in der Polyurethanlacktechnologie an sich bekannten Polyesterpolyole, Polyacrylatpolyole, Polyurethanpolyole, Polycarbonatpolyole, Polyetherpolyole, PoIy- esterpolyacrylatpolyole, Polyurethanpolyacrylatpolyole, Polyurethanpolyesterpolyole, Polyure- thanpolyetherpolyole, Polyurethanpolycarbonatpolyole, Polyesterpolycarbonatpolyole und Phe- nol/Formaldehydharze. Diese können in A2) einzeln oder in beliebigen Mischungen untereinander eingesetzt werden.
Solche Polyesterpolyole sind die an sich bekannten Polykondensate aus Di- sowie gegebenenfalls Tri- und Tetraolen und Di- sowie gegebenenfalls Tri- und Tetracarbonsäuren oder Hydroxy- carbonsäuren oder Lactonen. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechen- den Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen zur Herstellung der Polyester verwendet werden.
Beispiele für geeignete Diole sind Ethylenglykol, Butylenglykol, Diethylenglykol, Triethylengly- kol, Polyalkylenglykole wie Polyethylenglykol, weiterhin 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol, Butan- diol(l,3), Butandiol(l,4), Hexandiol(l,6) und Isomere, Neopentylglykol oder Hydroxypivalin- säureneopentylglykolester, wobei Hexandiol(l,6) und Isomere, Neopentylglykol und Hydroxy- pivalinsäureneopenthylglykolester bevorzugt sind. Daneben können auch Polyole wie Trimethy-
lolpropan, Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Trimethylolbenzol oder Trishydroxyethylisocyanurat eingesetzt werden.
Als Dicarbonsäuren können Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthal säure, Hexahydrophthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, GIu- tarsäure, Tetrachloφhthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Malonsäure, Korksäure, 2- Methylbernsteinsäure, 3,3-Diethylglutarsäure und/oder 2,2-Dimethylbernsteinsäure eingesetzt werden. Als Säurequelle können auch die entsprechenden Anhydride verwendet werden.
Sofern die mittlere Funktionalität des zu veresternden Polyols > als 2 ist, können zusätzlich auch Monocarbonsäuren, wie Benzoesäure und Hexancarbonsäure mit verwendet werden.
Bevorzugte Säuren sind aliphatische oder aromatische Säuren der vorstehend genannten Art. Besonders bevorzugt sind Adipinsäure, Isophthalsäure und gegebenenfalls Trimellithsäure.
Hydroxycarbonsäuren, die als Reaktionsteilnehmer bei der Herstellung eines Polyesterpolyols mit endständigen Hydroxylgruppen mitverwendet werden können, sind beispielsweise Hydroxy- capronsäure, Hydroxybuttersäure, Hydroxydecansäure, Hydroxystearinsäure und dergleichen. Geeignete Lactone sind Caprolacton, Butyrolacton und Homologe. Bevorzugt ist Caprolacton.
Ebenfalls können in A2) hydroxylgruppenaufweisende Polycarbonate, bevorzugt Polycarbonat- diole, mit zahlenmittleren Molekulargewichten M n von 400 bis 8000 g/mol, bevorzugt 600 bis 3000 g/mol eingesetzt werden. Diese sind durch Reaktion von Kohlensäurederivaten, wie Diphe- nylcarbonat, Dimethylcarbonat oder Phosgen, mit Polyolen, bevorzugt Diolen, erhältlich.
Beispiele derartiger Diole sind Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiol, 1,3- und 1 ,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1 ,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Neopentylglykol, 1 ,4-Bishydroxymethylcyclohexan, 2-Methyl-l,3-propandiol, 2,2,4-Trimethylpentandiol-l,3, 3-Methyl-l ,5-pentandiol, Dipropylen- glykol, Polypropylenglykole, Dibutylenglykol, Polybutylenglykole, Bisphenol A, Tetrabrom- bisphenol A und lactonmodifizierte Diole der vorstehend genannten Art.
Bevorzugt enthält die Diolkomponente 40 bis 100 Gew.-% Hexandiol, bevorzugt sind 1 ,6-Hexan- diol und/oder Hexandiolderivate. Solche Hexandiolderivate basieren auf Hexandiol und weisen neben endständigen OH-Gruppen Ester- oder Ethergruppen auf. Solche Derivate sind durch Reaktion von Hexandiol mit überschüssigem Caprolacton oder durch Veretherung von Hexandiol mit sich selbst zum Di- oder Trihexylenglykol erhältlich.
Statt oder zusätzlich zu reinen Polycarbonatdiolen können auch Polyether-Polycarbonatdiole in A2) eingesetzt werden.
Hydroxylgruppenaufweisende Polycarbonate sind bevorzugt linear gebaut, können aber auch durch den Einbau polyfunktioneller Komponenten, insbesondere niedermolekularer Polyole, leicht erhalten werden. Hierzu eignen sich beispielsweise Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol-1,2,6, Butantriol-1,2,4, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit, Sorbit, Methylglykosid oder 1,3,4,6-Dianhydrohexite.
Ebenfalls können in A2) Polyetherpolyole eingesetzt werden. Geeignet sind beispielsweise die in der Polyurethanchemie an sich bekannten Polytetramethylenglykolpolyether wie sie durch Polymerisation von Tetrahydrofuran mittels kationischer Ringöffnung erhältlich sind.
Ebenfalls geeignete Polyetherpolyole sind die an sich bekannten Additionsprodukte von Styrol- oxid, Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxide und/oder Epichlorhydrins an di- oder polyfunktionelle Startermoleküle.
Als geeignete Startermoleküle können alle dem Stand der Technik nach bekannten Verbindungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel Wasser, Butyldiglykol, Glycerin, Diethylenglykol, Trimethyolpropan, Propylenglykol, Sorbit, Ethylendiamin, Triethanolamin, 1,4-Butandiol.
Bevorzugt werden als A2) Polyesterpolyole, Polytetramethylenglykolpolyether und/oder PoIy- carbonatpolyole eingesetzt.
In A3) können Polyole mit Molekulargewichten von 62 bis 399 g/mol und mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen eingesetzt werden. Dies können sein Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylengly- kol, 1 ,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1 ,3-Butylenglykol, Cyclohexandiol, 1,4-Cyclo- hexandimethanol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol, Hydrochinondihydroxyethylether, Bisphenol A (2,2'-Bis(4-hydroxyphenyl)propan), hydriertes Bisphenol A (2,2'-Bis(4-hydroxycyclohexyl)- propan), Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit sowie deren beliebige Mischungen untereinander.
Geeignet sind auch Esterdiole des genannten Molekulargewichtsbereichs wie α-Hydroxybutyl-ε- hydroxy-capronsäureester, ω-Hydroxyhexyl-γ-hydroxybuttersäure-ester, Adipinsäure-(ß-hydroxy- ethyl)ester oder Terephthalsäurebis(ß-hydroxyethyl)-ester.
Ferner können in A3) auch monofunktionelle isocyanatreaktive hydroxylgruppenhaltige Verbindungen eingesetzt werden. Beispiele solcher monofunktionellen Verbindungen sind Ethanol, n- Butanol, Ethylenglykol-monobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmono- butylether, Diethylenglykolmonobutylether, Propylenglykolmono-methylether, Dipropylenglykol- monomethylether, Tripropylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmono-propylether, Pro-
pylenglykolmonobutylether, Dipropylenglykol-monobutylether, Tripropylenglykolmonobutylether, 2-Ethylhexanol, 1-Octanol, 1-Dodecanol, 1-Hexadecanol.
Unter anionisch bzw. potentiell anionisch hydrophilierenden Verbindungen der Komponente A4) werden sämtliche Verbindungen verstanden, die mindestens eine isocyanatreaktive Hydroxyl- gruppe sowie mindestens eine Funktionalität, wie z.B. -COOY, -SO 3 Y, -PO(OY) 2 (Y beispielsweise = H + , NH 4 + , Metallkation), aufweisen, die bei Wechselwirkung mit wässrigen Medien ein pH-Wert-abhängiges Dissoziationsgleichgewicht eingeht und auf diese Weise negativ oder neutral geladen sein kann. Geeignete anionisch oder potentiell anionisch hydrophilierende Verbindungen sind Mono- und Dihydroxycarbonsäuren, Mono- und Dihydroxysulfonsäuren, sowie Mono- und Dihydroxyphosphonsäuren und ihre Salze. Beispiele solcher anionischen bzw. potentiell anionischen Hydrophilierungsmittel sind Dimethylolpropionsäure, Dimethylolbuttersäure, Hydroxypivalinsäure, äpfelsäure, Zitronensäure, Glykolsäure, Milchsäure, und das Addukt von Natriumbisulfit an Buten-2-diol-l,4, Polyethersulfonat und das propoxylierte Addukt aus 2-Buten- diol und NaHSO 3 , wie es in DE-A 2 446 440, Seite 5 - 9, Formel I-III beschrieben ist. Bevorzugte anionische oder potentiell anionische Hydrophilierungsmittel der Komponente A4) sind solche der vorstehend genannten Art, die über Carboxy- oder Carboxylat- und/oder Sulfonatgruppen verfügen.
Besonders bevorzugte anionische oder potentiell anionische Hydrophilierungsmittel sind solche, die Carboxyl- und/oder Sulfonatgruppen als ionische oder potentiell ionische Gruppen enthalten, wie die Salze von der Dimethylolpropionsäure oder Dimethylolbuttersäure.
Geeignete nichtionisch hydrophilierende Verbindungen der Komponente A4) sind z.B. Polyoxy- alkylenether, die mindestens eine Hydroxy- oder Aminogruppe enthalten.
Beispiele sind die monohydroxyfunktionellen, im statistischen Mittel 5 bis 70, bevorzugt 7 bis 55 Ethylenoxideinheiten pro Molekül aufweisenden Polyalkylenoxidpolyetheralkohole, wie sie in an sich bekannter Weise durch Alkoxylierung geeigneter Startermoleküle zugänglich sind (z.B. in Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, Verlag Chemie, Weinheim S. 31-38).
Diese sind entweder reine Polyethylenoxidether oder gemischte Polyalkylenoxidether, wobei sie mindestens 30 mol-%, bevorzugt mindestens 40 mol-% bezogen auf alle enthaltenen Alkylen- oxideinheiten an Ethylenoxideinheiten enthalten.
Besonders bevorzugte nichtionische Verbindungen sind monofunktionelle gemischte Polyalky- lenoxidpolyether, die 40 bis 100 mol-% Ethylenoxid- und 0 bis 60 mol-% Propylenoxideinheiten aufweisen.
Geeignete Startermoleküle für solche nichtionischen Hydrophilierungsmittel sind gesättigte Mono- alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol, die isomeren Pentanole, Hexanole, Octanole und Nonanole, n-Decanol, n-Dodecanol, n-Tetradecanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol, Cyclohexanol, die isomeren Methylcyclohexanole oder Hydroxy- methylcyclohexan, 3-Ethyl-3-hydroxymethyloxetan oder Tetrahydrofurfurylalkohol, Diethylengly- kol-monoalkylether, wie beispielsweise Diethylenglykolmonobutylether, ungesättigte Alkohole wie Allylalkohol, 1,1-Dimethylallylalkohol oder Oleinalkohol, aromatische Alkohole wie Phenol, die isomeren Kresole oder Methoxyphenole, araliphatische Alkohole wie Benzylalkohol, Anisalkohol oder Zimtalkohol, sekundäre Monoamine wie Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Dibutylamin, Bis-(2-ethylhexyl)-amin, N-Methyl- und N-Ethylcyclohexylamin oder Dicyclohexylamin sowie heterocyclische sekundäre Amine wie Morpholin, Pyrrolidin, Pipe- ridin oder 1H-Pyrazol. Bevorzugte Startermoleküle sind gesättigte Monoalkohole der vorstehend genannten Art. Besonders bevorzugt werden Diethylenglykolmonobutylether oder n-Butanol als Startermoleküle verwendet.
Für die Alkoxylierungsreaktion geeignete Alkylenoxide sind insbesondere Ethylenoxid und Propy- lenoxid, die in beliebiger Reihenfolge oder auch im Gemisch bei der Alkoxylierungsreaktion ein- gesetzt werden können.
Als Komponente Bl) können Di- oder Polyamine wie 1 ,2-Ethylendiamin, 1,2- und 1,3- Diaminopropan, 1 ,4-Diaminobutan, 1 ,6-Diaminohexan, Isophorondiamin, Isomerengemisch von 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2-Methylpentamethylendiamin, Diethylentriamin, 1 ,3- und 1 ,4-Xylylendiamin, α,α,α',α'-Tetramethyl-l,3- und -1,4-xylylendiamin und 4,4-Diamino- dicyclohexylmethan und/oder Dimethylethylendiamin eingesetzt werden. Ebenfalls möglich ist die Verwendung von Hydrazin oder Hydraziden wie Adipinsäuredihydrazid.
Darüber hinaus können als Komponente Bl) auch Verbindungen, die neben einer primären Aminogruppe auch sekundäre Aminogruppen oder neben einer Aminogruppe (primär oder sekundär) auch OH-Gruppen aufweisen, eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind primäre/sekundäre Amine, wie Diethanolamin, 3-Amino-l-Methylaminopropan, 3-Amino-l-Ethylaminopropan, 3- Amino-1-cyclohexylaminopropan, 3-Amino-l- Methylaminobutan, Alkanolamine wie N-Amino- ethylethanolamin, Ethanolamin, 3-Aminopropanol, Neopentanolamin.
Femer können als Komponente Bl) auch mono funktionelle isocyanatreaktive Aminverbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Octylamin, Laurylamin, Stearylamin, Isononyloxypropylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, N-Methylaminopropylamin, Diethyl(methyl)aminopropylamin, Moφholin, Piperidin, bzw. geeignete substituierte Derivate davon, Amidamine aus diprimären Aminen und Mono- carbonsäuren, Monoketime von diprimären Aminen, primär/tertiäre Amine, wie N,N-Dimethyl- aminopropylamin.
Unter anionisch bzw. potentiell anionisch hydrophilierenden Verbindungen der Komponente B2) werden sämtliche Verbindungen verstanden, die mindestens eine isocyanatreaktive Amino-Gruppe sowie mindestens eine Funktionalität, wie z.B. -COOY, -SO 3 Y, -PO(O Y) 2 (Y beispielsweise = H + , NH 4 + , Metallkation), aufweisen, die bei Wechselwirkung mit wässrigen Medien ein pH-Wertabhängiges Dissoziationsgleichgewicht eingeht und auf diese Weise negativ oder neutral geladen sein kann.
Geeignete anionisch oder potentiell anionisch hydrophilierende Verbindungen sind Mono- und Diaminocarbonsäuren, Mono- und Diaminosulfonsäuren sowie Mono- und Diaminophosphon- säuren und ihre Salze. Beispiele solcher anionischen bzw. potentiell anionischen Hydrophilie- rungsmittel sind N-(2-Aminoethyl)-ß-alanin, 2-(2-Amino-ethylamino)-ethansulfonsäure, Ethylen- diamin-propyl- oder -butylsulfonsäure, 1,2- oder 1,3-Propylendiamin-ß-ethylsulfonsäure, Glycin,
Alanin, Taurin, Lysin, 3,5-Diaminobenzoesäure und das Additionsprodukt von IPDI und Acryl- säure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1). Weiterhin kann Cyclohexylaminopropansulfonsäure (CAPS) aus WO-A 01/88006 als anionisches oder potentiell anionisches Hydrophilierungsmittel verwendet werden.
Bevorzugte anionische oder potentiell anionische Hydrophilierungsmittel der Komponente B2) sind solche der vorstehend genannten Art, die über Carboxy- oder Carboxylat- und/oder Sulfo- natgruppen verfügen.
Besonders bevorzugte anionische oder potentiell anionische Hydrophilierungsmittel B2) sind solche, die Carboxylat- und/oder Sulfonatgruppen als ionische oder potentiell ionische Gruppen enthalten, wie die Salze von N-(2-Aminoethyl)-ß-alanin, der 2-(2-Amino-ethylamino-)ethansulfon- säure oder des Additionsproduktes von IPDI und Acrylsäure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1).
Die aminischen Komponenten Bl), B2) können gegebenenfalls in wasser- oder lösemittelverdünnter Form im erfindungsgemäßen Verfahren einzeln oder in Mischungen eingesetzt werden, wobei grundsätzlich jede Reihenfolge der Zugabe möglich ist.
Wenn Wasser oder organische Lösemittel als Verdünnungsmittel mitverwendet werden, so beträgt der Verdünnungsmittelgehalt in der in B) eingesetzten Komponente zur kettenverlängerung bevorzugt 70 bis 95 Gew.-%.
Das Verhältnis von NCO-Gruppen der Verbindungen aus Komponente Al) zu NCO-reaktiven Gruppen wie Amino-, Hydroxy- oder Thiolgruppen der Verbindungen der Komponenten A2) bis A4) beträgt bei der Herstellung des NCO-funktionellen Prepolymers 1,05 bis 3,5, bevorzugt 1,2 bis 3,0, besonders bevorzugt 1,3 bis 2,5.
Die aminofunktionellen Verbindungen in Stufe B) werden in solch einer Menge eingesetzt, dass das äquivalentverhältnis von isocyanatreaktiven Aminogruppen dieser Verbindungen zu den freien Isocyanatgruppen des Prepolymers 40 bis 150 %, bevorzugt zwischen 50 bis 125 %, besonders bevorzugt zwischen 60 bis 120 % beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Komponenten Al) bis A4) und Bl) bis B2) in den folgenden Mengen eingesetzt, wobei sich die Einzelmengen stets zu 100 Gew.-% aufaddieren:
5 bis 40 Gew.-% der Komponente Al),
55 bis 90 Gew.-% der Komponente A2),
0,5 bis 20 Gew.-% der Komponenten A3) und Bl) und
0,1 bis 25 Gew.-% der Komponenten A4) und B2), wobei bezogen auf die Gesamtmengen der Komponenten Al) bis A4) und Bl) bis B2) 0,1 bis 5 Gew.-% an anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln A4) und B2) verwendet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Komponenten Al) bis A4) und Bl) bis B2) in den folgenden Mengen eingesetzt, wobei sich die Einzelmengen stets zu 100 Gew.-% aufaddieren:
5 bis 35 Gew.-% der Komponente Al),
60 bis 90 Gew.-% der Komponente A2),
0,5 bis 15 Gew.-% der Komponenten A3) und B 1 ) und
0,1 bis 15 Gew.-% der Komponenten A4) und B2), wobei bezogen auf die Gesamtmengen der Komponenten Al) bis A4) und Bl) bis B2) 0,2 bis 4 Gew.-% an anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln A4) und B2) verwendet werden.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausfuhrungsform werden die Komponenten Al) bis A4) und Bl) bis B2) in den folgenden Mengen eingesetzt, wobei sich die Einzelmengen stets zu 100 Gew.- % aufaddieren:
10 bis 30 Gew.-% der Komponente Al),
65 bis 85 Gew.-% der Komponente A2),
0,5 bis 14 Gew.-% der Komponenten A3) und Bl) und
0,1 bis 13,5 Gew.-% der Komponenten A4) und B2), wobei bezogen auf die Gesamtmengen der Komponenten Al) bis A4) 0,5 bis 3,0 Gew.-% an anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln verwendet werden.
Im Neutralisationsschritt C) zur teilweisen oder vollständigen überführung potentiell anionischer Gruppen in anionische Gruppen werden Basen wie tertiäre Amine, z.B. Trialkylamine mit 1 bis 12, bevorzugt 1 bis 6 C-Atomen in jedem Alkylrest oder Alkalimetallbasen wie die entsprechenden Hydroxide eingesetzt.
Beispiele hierfür sind Trimethylamin, Triethylamin, Methyldiethylamin, Tripropylamin, N- methylmorpholin, Methyldiisopropylamin, Ethyldiisopropylamin und Diisopropylethylamin. Die Alkylreste können beispielsweise auch Hydroxylgruppen tragen, wie bei den Dialkylmonoalkanol-, Alkyldialkanol- und Trialkanolaminen. Als Neutralisationsmittel sind gegebenenfalls auch anorganische Basen, wie wässrige Ammoniaklösung oder Natrium- bzw. Kaliumhydroxid einsetzbar.
Bevorzugt sind Ammoniak, Triethylamin, Triethanolamin, Dimethylethanolamin oder Diisopro- pylethylamin sowie Natriumhydroxid.
Die Stoffmenge der Basen beträgt im Allgemeinen 50 und 125 mol%, bevorzugt zwischen 70 und 100 mol% der Stoffmenge der zu neutralisierenden Säuregruppen. Die Neutralisation kann auch gleichzeitig mit der Dispergierung erfolgen, in dem das Dispergierwasser bereits das Neutralisationsmittel enthält.
Die Dispergierung in Wasser gemäß Schritt C) erfolgt bevorzugt im Anschluss an die Kettenverlängerung.
Zur Dispergierung in Wasser wird das gelöste und kettenverlängerte Polyurethanpolymer gegebenenfalls unter starker Scherung, wie z.B. starkem Rühren, entweder in das Dispergierwasser eingetragen oder es wird umgekehrt das Dispergierwasser zu den kettenverlängerte Polyurethan-
polymerlösungen gerührt. Bevorzugt wird das Wasser in das gelöste kettenverlängerte Polyurethanpolymer gegeben.
Geeignete Nitrocellulose in Stufe D) ist wasserunlösliche Nitrocellulose aller Stickstoffgehalte und Viskositätsstufen. Bevorzugt geeignet sind Nitrocellulosen, die beispielsweise die üblichen Collo- diumqualitäten aufweisen (zum Begriff „Collodium" vgl. Römpp's Chemielexikon, Thieme Verlag, Stuttgart), d.h. Cellulosesalpetersäureester, mit einem Stickstoffgehalt von 10 bis 12,8 Gew. -%, bevorzugt einen Stickstoffanteil von 10,7 bis 12,3 Gew.-% bezogen auf Trockensubstanz der Nitrocellulose sind.
Besonders bevorzugt sind Cellulosesalpetersäureester mit einem Stickstoffgehalt von 10,7 bis 12,6 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 10,7 bis 12,3 Gew.-%. Beispiele solcher Cellulosesalpetersäureester sind die Walsroder ® Nitrocellulose A-Typen (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE) mit einem Stickstoffgehalt von 10,7 bis 11,3 Gew.-% oder Walsroder ® Nitrocellulose AM-Typen (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE), die einem Stickstoffgehalt von 11 ,3 bis 11,8 Gew.-% aufweisen oder Walsroder ® Nitrocellulose E-Typen (Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Bomlitz DE) mit einem Stickstoffgehalt von 11 ,8 bis 12,3 Gew.-%.
Innerhalb der vorgenannten Cellulosesalpetersäureester bestimmter Stickstoffgehalte sind jeweils alle Viskositätsstufen geeignet. Niederviskose Cellulosesalpetersäureester unterschiedlicher Stickstoffgehalte werden entsprechend nach ISO 14446 in folgende Gruppen eingeteilt: > 30A, > 3OM, > 30E. Mittelviskose Cellulosesalpetersäureester unterschiedlicher Stickstoffgehalte, werden ent- sprechend nach ISO 14446 in folgende Gruppen eingeteilt: 18 E bis 29 E, 18 M bis 29 M, 18A bis 29 A. Hochviskose Cellulosesalpetersäureester unterschiedlicher Stickstoffgehalte, entsprechend nach ISO 14446 sind: < 17 E, < 17 M und < 17 A.
Es können auch Mischungen verschiedener Typen der oben genannten geeigneten Cellulosesalpetersäureester eingesetzt werden.
Die Nitrocellulose wird in handelsüblicher Form zumeist phlegmatisiert ausgeliefert. üblicher Phlegmatisierungsmittel sind beispielsweise Alkohole oder Wasser. Der Gehalt an Phlegmatisie- rungsmitteln beträgt zwischen 5 bis 40 Gew.-%. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen werden bevorzugt Nitrocellulosen verwendet, die mit Alkoholen oder Wasser angefeuchtet wurden. In einer besonders bevorzugten Form wird Nitrocellulose, die mit 10 bis 40 Gew.-% Isopropanol (bezogen auf die Gesamtmasse der Lieferform) angefeuchtet wurde, verwendet. Als Beispiele seien genannt „Walsroder ® Nitrocellulose E 560 Isopropanol 30%" und „Walsroder ® Nitrocellulose A 500 Isopropanol 30%" und „Walsroder ® Nitrocellulose E 560 Wasser 30%".
Bevorzugt wird die Nitrocellulose nach Schritt B) und vor der Dispergierung in Wasser C) zugegeben. Für die Zugabe wird die Nitrocellulose gelöst in einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch, besonders bevorzugt gelöst in einem aliphatischen Keton und ganz besonders bevorzugt gelöst in Aceton zugegeben.
Bevorzugt beinhaltet die erfindungsrelevante Polyurethandispersion 1 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 70 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 20 bis 60 Gew.-% Nitrocellulose.
Abschließend wird in Stufe E) in den Dispersionen enthaltenes Lösemittel destillativ abgetrennt.
Der pH-Wert der erfindungswesentlichen Dispersionen beträgt typischerweise weniger als 9,0, bevorzugt weniger als 8,5, besonders bevorzugt weniger als 8,0.
Der Feststoffgehalt der erfindungswesentlichen Hybriddispersionen beträgt typischerweise 20 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 50 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 35 bis 45 Gew.-%.
Die in den erfindungswesentlichen Dispersionen enthaltenen Polyurethan-Nitrocellulose-Teilchen weisen eine mittlere Teilchengröße von 20 bis 700 nm, bevorzugt 30 bis 400 nm auf.
Neben den erfindungswesentlichen Dispersionen (I), welche üblicherweise als primäre und/oder sekundäre Filmbildner in Nagellackformulierungen dienen, können in den erfindungsgemäßen Nagellacken noch andere dem Fachmann bekannte (Cosmetics&Toiletries 108, 1988, 70-82) filmbildende Polymere (H) wie Toluolsulfonamid-Formaldehydharz sowohl als primäre als auch als sekundäre Harzsysteme eingesetzt werden.
Ferner können die erfindungsgemäßen Nagellacke auch Additive (IQ) wie Farbstoffe, Pigmente, Antioxidantien, Lichtschutzmittel, Emulgatoren, Entschäumer, Verdicker, Füllstoffe, Verlaufsmittel, Haltbarkeitsmittel, feuchtigkeitsspendende Substanzen, Geruchsstoffe, Radikalfänger und Thixotropiemittel enthalten.
Zur Einstellung Theologischer Eigenschaften können als Additive zum Beispiel gegebenenfalls organisch modifizierte Tone wie Bentonit, Montmorillonit, Hectorit und Smectit eingesetzt werden.
Zur Farbgebung können als Additive die dem Fachmann an sich bekannten Farbstoffe und/oder Färb- und/oder Perlglanzpigmente wie Sudan Rot, DC Rot 17, DC Grün 6, DC Gelb 1 1, DC Violett 2, Titan-, Eisen-, Chrom-, Ceroxid, Carbon Black, mit Titan-, Eisenoxid, usw., beschichte- ter Glimmer, eingesetzt werden.
Je nach gewünschtem Eigenschaftsbild und Verwendungszweck der erfindungsgemäßen Nagellacke können bis zu 80 Gew.-%, bezogen auf Gesamttrockensubstanz, dieser Additive im Endprodukt enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen Nagellacke können z.B. als Einschichtlack oder auch in Mehrschichtauf- bauten eingesetzt werden.
Die Applikation des Nagellacks kann nach dem Stand der Technik bekannten Methoden, wie beispielsweise durch Streichen, Rollen, Gießen, Rakeln oder Spritzen erfolgen.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Nagellacke sowohl zur Beschichtung von Fuß- und/oder Fingernägeln als auch von Finger- und/oder- Fußnagelimitationen (künstlichen Nägeln).
Der Glanz der erfindungsgemäßen Nagellacke beträgt 50 bis 100 Glanzeinheiten, bevorzugt 60 bis 100 Glanzeinheiten und besonders bevorzugt 70 bis 100 Glanzeinheiten gemessen unter einem Winkel von 20° gemäß DIN 67530 mittels eines Glanzmessgerätes (micro-haze plus, BYK Gardner, Deutschland).
Die Härtung/Trocknung der erfindungsgemäßen Nagellacke erfolgt bevorzugt bei Raumtemperatur (23 0 C), kann aber auch bei höherer oder niederer Temperatur erfolgen. Der klebfreie Zustand der erfindungsgemäßen Lacke wird bei Raumtemperatur < 10 Minuten, bevorzugt < 8 Minuten, besonders bevorzugt < 5 Minuten erreicht.
Die Pendelhärte der erfindungsgemäßen Nagellacke gemessen nach 12h Trocknung bei 32 0 C bei > 50 s, bevorzugt > 100 s, besonders bevorzugt > 140 s.
Beispiele:
Verwendete Substanzen und Abkürzungen;
Diaminosulfonat: NH 2 -CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 -SO 3 Na (45 %ig in Wasser)
Desmophen ® C2200: Polycarbonatpolyol, OH-Zahl 56 mg KOH/g, zahlenmittleres Molekular- gewicht 2000 g/mol (Bayer Material Science AG, Leverkusen, DE)
Die jeweils eingesetzten Nitrocellulosetypen wurden von der Wolff Cellulosics GmbH & Co. KG, Walsrode, Deutschland bezogen.
Sofern nicht abweichend vermerkt, beziehen sich alle Prozentangaben auf Gewichtsprozent.
Sofern nicht abweichend vermerkt, beziehen sich alle analytischen Messungen auf Temperaturen von 23°C.
Die Bestimmung der Festkörpergehalte erfolgte nach DIN-EN ISO 3251.
NCO-Gehalte wurden, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt, volumetrisch gemäß DIN-EN ISO 11909 bestimmt.
Die mittleren Teilchengrößen der Dispersionen wurden mit Hilfe von Laser-Korrelations- Spektroskopie-Messungen ermittelt (Zetasizer 1000, Malvern Instruments, Malvern, UK).
Die Bestimmung der Pendelhärten erfolgte an einem Pendelhärtemessgerät „Pendulum-Hardness- Tester" der Fa. BYK Gardner GmbH, Deutschland nach DIN EN ISO 1522.
Die Bestimmung des Glanzes erfolgte gemäß DIN 67530 mittels eines Glanzmesserätes „micro- haze plus" der Fa. BYK Gardner GmbH, Deutschland, nach Aufzug und Trocknung des jeweiligen Nagellackes auf ein schwarz eingefärbtes Polyamid-Kunstoffsubstrat.
Die Festlegung der Trocknungszeit bei Raumtemperatur nach Auftrag einer Schicht mit einem Pinsel auf den menschlichen Fingernagel wurde durch den Zeitpunkt bestimmt, nachdem keine Klebrigkeit des Nagellackes durch Berührung mehr zu beobachten war.
Beispiel 1:
199,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und Hexandiol und Neopentylglykol (mittleres Molekulargewicht 1700 g/mol, OHZ = ca.66 mg KOH / g Substanz) wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 35,3 g Hexa-
methylendiisocyanat zugegeben und solange bei 100 0 C gerührt bis der theoretische NCO-Wert von 3 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde in 276,0 g Aceton bei 5O 0 C gelöst und anschließend eine Lösung aus 17,3 g Diaminosulfonat, 2,0 g Ethylendiamin und 66,1 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 233,2 g Walsroder® Nitrocellulose E560 / IPA 30% und 925,1 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 536,6 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 40,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 261 nm erhalten.
Beispiel 2:
199,8 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und Hexandiol und Neopentylglykol (mittleres Molekulargewicht 1700 g/mol, OHZ = ca.66 mg KOH / g Substanz) wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 35,3 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 100 0 C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von ca. 3 % erreicht wurde. Das Prepolymer wurde mit 276,0 g Aceton bei 50 0 C gelöst und anschließend eine Lösung aus 19,9 g Diaminosulfonat, 2,0 g Ethylendiamin und 66,1 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 234,4 g Walsroder® Nitrocellulose E560 / IPA 30% und 925,1 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 538,2 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 41,9 % und einer mittleren Teilchengröße von 154 nm erhalten.
Beispiel 3:
184,8 g Desmophen ® C2200, 2,4 g Neopentylglykol und 12,6 g Dimethylolpropionsäure wurden auf 65 0 C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65 0 C innerhalb von 5 min 61,8 g Bis- (4,4'-isocya- natocyclohexyl)methan und 10,8 g Isophorondiisocyanat zugegeben und solange bei 100 0 C gerührt bis der theoretische NCO-Wert von 2,76 % erreicht wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 9,3 g Triethylamin und 638,3 g Aceton bei 50 0 C gelöst und anschließend eine Lösung aus 1,0 g Diethy- lentriamin, 0,9 g Ethylendiamin, 2,1 g Hydrazinhydrat und 8,6 g Wasser innerhalb von 10 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 5 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 174,4 g Walsroder® Nitrocellulose E330 / IPA 30%, und 488,3 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 601,9 g Wasser innerhalb von 15 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es
wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 39,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 260 nm erhalten.
Beispiel 4
140,0 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und Hexandiol (mittle- res Molekulargewicht 840 g/mol, OHZ = ca.133 mg KOH / g Substanz), 1,9 g Trimethylolpropan und 14,2 g 1 ,6-Hexandiol wurden auf 65 0 C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 18,1 g Hexamethylendiisocyanat und 99,6 g Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methan sowie 68,4 g Aceton zugegeben und solange unter Rückflussbedingungen gerührt bis der theoretische NCO-Wert von 2,2 % erreicht wurde. Schließlich wurden weitere 396,8 g Aceton zugege- ben. Zu dem gelösten Prepolymeren wurden innerhalb von 5 Minuten bei 40 0 C eine Lösung aus 3,9 g Hydrazinhydrat und 16,8 g Wasser hinzugegeben und 5 Minuten nachgerührt. Danach wurden innerhalb von 10 Minuten eine Lösung von 28,4 g Diaminosulfonat und 78,0 g Wasser zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 5 Minuten. Anschließend wurde innerhalb von 5 Minuten eine Lösung aus 176,9 g WALSRODER N1TROCELLULOSE E560 / 30 % IPA und 701,9 g Aceton zugegeben. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 507,5 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 39,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 339 nm erhalten.
Beispiel 5
212,5 g eines difunktionellen Polyesterpolyols auf Basis Adipinsäuresäure und Hexandiol und Neopentylglykol (mittleres Molgekulargewicht 1700 g/mol, OHZ = ca.66 mg KOH / g Substanz) wurde auf 65°C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 65°C innerhalb von 5 min 37,6 g Hexamethylendiisocyanat zugegeben und solange bei 100 0 C gerührt bis der theoretische NCO- Wert von 3,3 % unterschritten wurde. Das fertige Prepolymer wurde mit 375 g Aceton bei 50 0 C gelöst und anschließend eine Lösung aus 20,2 g Diaminosulfonat, 2,2 g Ethylendiamin und 90,0 g Wasser innerhalb von 5 min zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 15 min. Anschließend wurde innerhalb von 5 min eine Lösung aus 268,0 g Walsroder® Nitrocellulose E560 / H2O 30%, eine mittelviskose Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,8 bis 12,3%, ISO 14446: 23 E, und 893,4 g Aceton zugegeben und 30 Minuten nachgerührt. Die Dispergierung erfolgte durch Zugabe von 458,4 g Wasser innerhalb von 10 min. In einem anschließenden Destillationsschritt erfolgte die Entfernung der Lösemittel im Vakuum und es wurde eine lagerstabile PUR-Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 41 ,0 % und einer mittleren Teilchengröße von 279 nm erhalten.
Beispiel 6
Die in Beispiel 1 erhaltene Dispersion, wurde mit Hilfe eines Filmziehrahmens in einer Naßschichtdicke von 100 μm auf ein Glassubstrat aufgezogen und bei 32°C 12 h lang getrocknet. Die anwendungstechnischen Eigenschaften des erhaltenen erfindungsgemäßen Nagellacks sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Beispiel 7:
Die in Beispiel 2 erhaltene Dispersion, wurde mit Hilfe eines Filmziehrahmens in einer Naßschichtdicke von 100 μm auf ein Glassubstrat aufgezogen und bei 32°C 12 h lang getrocknet. Die anwendungstechnischen Eigenschaften des erhaltenen erfindungsgemäßen Nagellacks sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Beispiel 8:
Die in Beispiel 3 erhaltene Dispersion, wurde mit Hilfe eines Filmziehrahmens in einer Naßschichtdicke von 100 μm auf ein Glassubstrat aufgezogen und bei 32°C 12 h lang getrocknet. Die anwendungstechnischen Eigenschaften des erhaltenen erfindungsgemäßen Nagellacks sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Beispiel 9:
Gleiches Vorgehen wie in Beispiel 6, wobei zur erhaltenen Dispersion aus Beispiel 1 10 Gew.-% einer Butylglykol/Wasser-Mischung (1 :1 Gew. -Anteile) als Verlaufshilfsmittel zugesetzt wurden. Die anwendungstechnischen Eigenschaften des erhaltenen erfindungsgemäßen Nagellacks sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Tabelle 1: Anwendungstechnische Eigenschaften der erfindungsgemäßen Nagellacke
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