CS216306B1 - Prodyšný plošný materiál a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Vynález je zaměřen na zvýšení hygi- ■ enických parametrů syntetických usní na bázi polyvinylchloridu, který je dostupnou a levnou plastikářskou surovinou. Je známo, že k dosažení žádoucí prodyšnosti ijusí být materiál nejen porézní, ale jeho póry musí být převážně otevřené, komunikující. Toho je možno dosáhnout především fyzikálním lehčením. Nejlevnějším a nejáostupnějším fyzikálním nadouvadlem je voda. Mísitelnost vody s polyvinylchloridovou pastou se zvyšuje bua přidáním hydroflíních plniv (zhoršení vlastností směsi) nebo přidáním emulgátoru (snížení odolnosti proti hydroJýze). Nevýhody uvedených postupů odstraňuje vynález, podle něhož jje možno v důeledku přítomnosti zbytkového emulgátoru v polyvinylchloridovém prášku (v množství hmotnostně 0,5 až 3 35) přidat k polyvinylchloridové pastě 1 až 30 hmotnostních dílů vody na 100 dílů pásly, přičemž solvatační schopnost použitého změkčovadla je na úrovni dioktylftalátu, popřípadě nižší. Tím se získá dostatečně stabilní směs pro nosnou středovou vrstvu, která se nanáší na vysušenou krycí vrstvu z polyuretanu nebo polyvinylchloridu, nános se želatinuje při 130 až 18Q °C a pomocí adheziva se přilaminuje podkladová vrstva na bázi tkané nebo netkané textilie.

Description

Předmětem vynálezu jě prodyšný plošný materiál, jehož nosná středová vrstva je na bázi měkčeného porézního polyvinylchloridu s otevřenou, propojenou strukturou pórů a způsob výroby tohoto materiálu. Materiál je vhodný především pro obuvnické a odvní aplikace, nalezne však využití i v oblasti čalounění a galantemích výrobků.

Z hlediska surovinového jsou nejrozšířenější pro uvedené aplikace právě materiály na bázi polyvinylchloridu z důvodů nízké ceny a dostupnosti této základní plastikářské suroviny. Proto je také v patentové literatuře popsáno značné množství těchto výrobků. Je však nesporné, že prodyšné plošné materiály na bázi polyvinylchloridu nedosahují dosud požadovaných fyzikálních a hygienických parametrů, zejména mají-li být použity pro obuvnické a oděvní aplikace. Mezi nejvíce sledované parametry, které mají vliv na příjemnost nošení, patří propustnost pro vodní páry. 0 určité propustnosti pro vodní páry lzě-u plošných materiálů na bázi polyvinylchloridu hovořit pouze tehdy, je-li jejich nosná (středová) vrstva porézní.

Materiály s porézní středovou vrstvou jsou získávány nejčastěji přidáním chemického nadouvadla do polyvinylchloridové pastýř nadouvadlo se teplem rozkládá na plynné produkty, které vytvoří v materiálu porézní strukturu, která zůstane po ochlazení zachována. Je však známo,

Že chemická nadouvadla způsobujií vznik uzavřených, málo komunikujících, pórů. Z tohoto důvodu paropropustnost získaných materiálů nedosahuje často úrovně vyžadované pro obuvnické a oděvní účely.

Další množství získání porézní polyvinylchloridové struktury je mechanické našlehání pasty. Tímto způsobem je možno dosáhnout jemnější porézní struktury než chemickým lehčením, charakter pórů je částečně otevřený. Nevýhodou tohoto způsobu je nutnost použití speciálních povi’chově aktivních látek, speciálního míchacího zařízení a omezený rozsah získané objemové hmotnosti.

Je rovněž známo, že otevřené komunikované póry lze získat použitím fyzikálních nadouvadel, u nichž skupenská změna, provázená výraznou změnou objemu, vytvoří požadovaný efekt. Jako fyzikální nadouvadla.se používají kapaliny a teplotou varu 20 až 120 °C. Obvykle se požaduje, aby byly bez zápachu, netoxické, nehořlavé, nesmí mít solvatační účinky a ani jinak nemají ovlivňovat fyzikální nebo chemické vlastnosti polymeru. Nejlevnějším a nejdostupnějším fyzikálním nadouvadlem je voda. Problém nestává se zamícháním dostatečného množství vody do polyvinylchloridové pasty; tuto· obtíž řeší několik známých postupů.

Do pasty se přidávají plniva jeko křída, kaolín, bentonit, která obsahují vodu v mechanicky vázané formě. Přítomno může být současně i chemické nadouvadlo. Rovněž se doporučuje vodná emulze parafínů nebo silikonového oleje. Obdobným řešením je přídavek vody s celulózovým prachem. Dosažení kvalitní porézní struktury je podmíněno velikostí částic celulózového prachu, která by v průměru' neměla překročit 150yam. Společnou nevýhodou obou uvedených řešení je nutnost použití plniva, které zhoršuje fyzikální vlastnosti filmu.

Jinou možností zamíchání, vody do pasty je současné přidání emulgátoru. Tím ae sice do216306 sáhne dokonalejšího zamíchání vody do pasty a tedy kvalitnější struktury pěny, ale takto připravená pěna má podstatně sníženou odolnost vůči hydrolýze.

Zajímavým řešením je přidání vodní disperze polymeru do polyvinylchloridové pasty» Obě komponenty jsou dobře mísitelné, získaná porézní struktura je dobrá. Hlavní nevýhodou tohoto řešení je nutnost zajištění a použití dvou rozdílných typů základních surovin, a to polyvinylchloridového prášku a polyvinylchloridové disperze. V plastikářském průmyslu je použití práškového polyvinylchloridu podstatné rozšířenější a zajištění polyvinylchloridové disperze může být problematické.

Všechny uvedené nevýhody odstraňuje řešení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že směs pro porézní nosnou vrstvu obsahuje kromě pasty sestávající z polyvinylchloridového prášku,' změkčovadla, stabilizátorů, pigmentů, popřípadě i plniv přímý přídavek 1 až 30 hmotnostních.dílů vody na 100 dílů pasty. Mísltelnost uvedeného množství vody s pastou je umožněna přítomností zbytkového emulgátoru, obsaženého v každém pastotvorném polyvinylchloridovém prášku v množství hmotnostně 0,5 až 3 %· Přitom použité změkčovadlo má mít solvatační schopnost na úrovni dioktylftalátu, popřípadě nižší. Po intenzívním zamíchání je vzniklá směs časově stabilní - doba, po kterou nedochází k vydělování vody ze aměsi, je až 3 dny, přičemž požadovaná stabilita nepřesahuje 4 hodiny. Zahřátím systému nad želatinační teplotu se pak získá porézní prodyšný materiál s komunikovanými póry, vhodný jako nosná středová vrstva vrstvených plošných materiálů pro obuvnické, oděvní a jiné aplikace. Vrstvený materiál se získá natíráním směsi pro nosnou středovou vrstvu na připravenou a vysušenou krycí vrstvu (z polyuretanu nebo polyvinylchloridu), želatinaci nánosu a přilaminováním podkladové vrstvy na bázi tkané nebo netkané textilie, a to pomocí polyuretanového, polyakrylátového nebo polyvinylchloridového adheziva.

Použitelný přídavek vody je v rozmezí 1 až 30 hmotnostních: dílů na 100 dílů pasty.

Je-li přídavek menší než 1 hmotnostní díl, žádoucí porezity nelze dosáhnout. Je-li přídavek vody větší než 30 hmotnostních dílů na 100 dílů pasty, je vzniklá směs nestabilní a není vhodná např. pro nožové nanášení, nebol může docházet k vydělování vody ze směsi.

Solvatační schopnost použitého změkčovadla velmi výrazně ovlivňuje kvalitu porézní struktury při lehčení a želatinaci. Použije-li se změkčovadla s větší solvatační schopností než má dioktylftalát - např. dibutylftalátu nebo benzylbutylftalátu, vytvořená porézní struktura je velmi nekvalitní, výsledný útvar má vysokou, objemovou hmotnost (800 až 1 000 kg.ňP) a nízkou páropropustnost. Použije-li se změkčovadla se solvatační schopností na úrovní dioktylftalátu nebo nižší - např. dioktyladipátu, porézní struktura je kvalitní, objemová hmotnost nižší (500 až 800 kg.m~^), útvary mají vysokou propustnost pro vodní páry.

Pro názorné objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklady, ve kterých jsou díly a procenta míněny hmotnostně, pokud není jinak uvedeno.

Příklad 1 •2

Na vysušenou polyuretanovou krycí vrstvu (plošná hmotnost 20 g.m ) na vzorované aepara ční podložce byla nanesena 0,3 mm tlustá vrstva směsi následujícího složení (ve hmotnostních dílech):

Smulzní polyvinylehloridový prášek (obsah volného eaulgátoru 2,5 %) 100

Dioktyladipát 60

Stabilizátor barnato kademnatý 2

Pigmentová předsměs 10 ff₂0 ' 25

Nános byl vystaven teplotě 165 °C po dobu 2 min. Po proběhlé želatinaci byl# k útvaru pomocí adheziva, například na bázi polyuretanů, polyakrylátů nebo polyvinylchloridu přilaminována vláknitá vrstva impregnovaná butadienakrylonitrilovým kaučukem a po ochlazení byl materiál oddělen od separační podložky.

Získaný materiál je vhodný především pro obuvnické aplikace a dosahuje následujících parametrů:

Tloušíka 1,2 mm —2

Plodná hmotnost 650 g*m —2 —1

Propustnost pro vodní páry 1,2 mg.cm .h

Příklad 2

Na vysušenou krycí vrstvu, obdobně jako u příkladu 1, byla nanesena 0,15 mm tlustá vrstva směsi, následujícího složení (ve hmotnostních dílech):

Emulzní polyvinylchloridcvý prášek

(1 % volného emulgátoru)	100
Dloktylftalát	40
Dioktyladipát	30
Stabilizátor barnato. kádemaatý	2
Pigmentová předsměs	15
ff20	35

Nános byl vystaven teplotě 155 °C po dobu 2 min., ke vzniklému útvaru byla přilaminována počesaná bavlněná tkanina plošné hmotnosti 150 g.m .

Získaný materiál je vhodný především pro oděvní aplikaoe a má následující parametry:

TlouSÍka 0,6 mnt

-•2

Plošná hmotnost 350 g.m •2

Propustnost pro vodní páry 1,5 mg.cm .h

Příklad 3

Na transparentní polyvinylehloridovůu krycí vrstvu plošné hmotnosti 100 g.m^, získanou želatinaci pasty mikrosuspenzního polyvinylchloridu na dočasné separační podložce, byla nanesena 0,4 mm tlustá vrstva směsi následujícího složení (ve hmotnostních dílech):

Pastotvorný polyvinylchlorid (2 % volného emulgátoru)	100
Dioktylftalát	80
Stabilizátor barnato kademnátý	2
Pigmentová předsměs	20
K20	20

Nános byl vystaven teplotě 150 °C po dobu 10 s. Ke vzniklému útvarú byla přilaminevána **2 tkanina složení polyester/viskoza o plošné hmotnosti 200g.m a dokončena želatinace při 150 °C po dobu 2 min.

Získaný materiál je vhodný pro galantemí aplikace.

Příklad 4

Na krycí vrstvu jako u příkladu 3 byla nanesena 0,4 mm tlustá vrstva směsi následujícího složení (ve hmotnostních dílech):

Pastotvorný polyvinylchlorid 100 Dioktylftalát 100 Stabilizátor organocíničitý 1 Pigmentová předsměs 5 Mikromletý vápenec 15 ff₂0 10

Nános byl vystaven teplotě 160 °C po dobu 5 s. K takto vzniklému útvaru byla přilaminována viskózová tkanina o plošné hmotnosti 240 g.m“². Želatinace byla dokončena při teplotě 160 °C po 1,5 min.

• Získaný materiál je vhodný pro galanterni a čalounické aplikace.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Prodyšný materiál, sestávající z tkaného nebo netkaného textilního podkladu,, porézní středové vrstvy na bázi polyvinylchloridu a krycí vrstvy, např. z polyuretanu nebo polyvinylchloridu , určený především pro obuvnické a oděvní aplikace, vyznačený tím, že porézní středová vrstva je vytvořena z pasty tvořené 100 hmotnostními díly polyvinylchloridu s hmotnostním obsahem emulgátorů 0,5 až 3 %, 50 až 120 hmotnostními díly změkčovadla, jímž je dioktylftalát a/ nebo dioktyladipát, popřípadě změkčovadlo se stejnou nebo nižší solvatační schopností, dále pak 0,5 až 5 hmotnostními díly stabilizátoru, 2 až 30 hmotnostími díly ‘pigmentu a 2 až 30 hmotnostními díly plniva, upravené přídavkem 1 až 30 hmotnostních dílů vody na 100 hmotnostních dílů pasty.
2. 2. Způsob výroby materiálu podle bodu 1, kdy se na zpevněnou krycí vrstvu nanese směs tvořící středovou vrstvu, nános se želatinuje a k útvaru je přilaminována podkladová vrstva, vyznačený tím, že k vytvoření středové vrstvy se polyvinylchlaridový prášek homogenně promísí se změkčovadlem, se stabilizátory, pigmenty, plnivy, vzniklá pasta se promísí s vodou, směs se nanáší na připravenou kiycí vrstvu a zahříváním na teplotu 130 až 180 °C se lehčí a želatinuje»