CS224819B1 - Integrální Polyuretanová pána, vytvarovaná do obuvniekýoh výrobků - Google Patents

Description

Vynález se týká Integrální polyuretanové pěny, vytvarované do obuvniokých výrobků, jako jaou například plast loká stélky, ortopedické vložky, vnitřní boty do těžké sportovní obuvi, jazyky a podobné,

Pro výrobu některých dílů se v obuvnickém průmyslu stéle víee využívá postupu, založeného na vytvarování kapalné směsi na bázi polyolů a polyizoky*ⁿ6tů /CH 544 645/ ve formě, kdo se vytvoří polymer v přesném tvaru finálního výrobku, věotně povrchového dezénu. Hotový výrobek mé povětšině lehčenou strukturu a v případě obuvnických dílů je velmi ěasto pokryt zdánlivě neporézní slupkou /tsv, integrální pěna/· V obuvnickém průmyslu ss takto připravují především podsžvo a dála pak plastické stélky, půlstélky, ortopedické vložky, vnitřní boty do těžké sportovní obuvi, jazyky, bandéže a podobně,

Použité polyuretanové pěna těehto dílů mé věak velmi nískou sorpci vodních par, takže výrobky jsou použitelný jenom pro ty ěésti obuvi, ktoré nepřiohézejí do přímého styku s lidskou nohou, s v omezené míře pak do otevřených vzorů obuvi nebo do obuvi, určené pro krátkodobé nošení, T ostatníoh případech doohásí k pocitům nepohodlí, vyvolávaným zvýšenou potivostí a při dlouhodobém nošení, nebo při zvýšené némase k pooitům pálení v míetě etyku nohy uživatele e dílem· Tyto problémy jeou velmi dobře známy zejména výrobcům sjKetiokýeh usní pro podšívkové a stélkové materiály a je nutno konstatovat, žo jejich řešení není sátím prevéssno zrovna pronikavými výsledky·

Je eiee známa hydrofilizace odlévacích polyuretanových pěn, zaležená na zavedení ozietylenovýoh jednotek již při syntéze de výehezíhe polyolu /US 3 781 231/, ovšem zvýšení eorpee

224 819 je v praktických podmínkách tak ní ská, že nevyváží nedostatky, vyplývající ze zvýšená tuhosti a snížená odolnosti výrobků proti hydrolysa·

Způsoby využívající k danámu účelu aktivního ohlí~

A§ 3 781 231/, gely kyseliny křemičitá /U® 1 957 889/, popřípadě bentonit /81 2 125 460, SU 460 285/, vedou ke utužování pěny, zhoršují některá fyzikálně-me cháni cká vlastnosti, jako například pevnost v dalžím trhání nebo ohebnost výsledného výrobku, a vzhledem k abrazlvním účinkům plniv, taká k rychlejšímu opotřebení pohyblivýoh částí použitého směšovacího seřízení·

Určitého zvýšení sorpce lze dosáhnout pomoci lontů na bási «Η*, «Ρ+, ^s⁺, -C00”, -SOj AS 3 895 134/, které jsou zabudovány ve výchozích složkách, nejvhodněji do prodlužovaěů řetězce, avžak i zde je zvýšení eorpee relativně nízká a kromě toho zasahují tyto lonty negativně do katalytického a stabilizačního systému pěny·

Od vyjmenovaných nedostatků je oproštěna integrální polyuretanová pěna, vytvarovaná do obuvnických výrobků, jako jsou například plastická stélky, ortopedická vložky, vnitřní boty do těžká sportovní obuvi, jazyky a podobně, jejíž podstata podle vynálezu spočívá v tom, že v přepočtu na celkovou hmotnost výrobku nbaahuje 1 až 50 hmotnostních procent hydreflíního polymerního,původně práěkovitáho plniva o velikosti částic od 0,01 do 50 pm, aehopnáho vratně aorbovat v jednom gramu 400 až 2500 mg vodní páry, tvořeného trojrozměrnou polymemí sítí «obsahem hydroflíních skupin typu -OOOH, -SO?H nebo jejich solí, -SHg, -OH, »IH, 3í, «Ϊ0Η nebo heteroeykliekým dusíkem -1«, a svoleného se skupiny, zahrnujíoí polyakrylamidu kyselinu akrylovou, kyselinu metakrylovou, kyselinu fumarovou, kyselinu maleinovou, popřípadě soli těchto kyselin, přičemžtyto látky jsou sírovány dlvinylbenzenem nebo glykolakrylátem, aulfonované fenolformaldehydová, rezorcinformaldehydová pxyakyřlee, aulfsnovaná kopolymery etyrenu a divinylbenaenem, taanldlnformaldehydová, melaminferaaldehydová pryskyřice neb© kondenzáty pyridinových bází* technický účinek vynálezu ze projevuje ve vysoká sorpci vodních par, kdy ae v praktických podmínkách dosahuje hodnot i

224 819 více než 300 mg vodní oh par, které vratně a orbu Je 1 g polyuretanové pěny podle vynálezu» Doprovodné negativní vlivy Jeou minimální, popřípadě ee neprojevují vůbec) naproti tomu ee zlepšuje omak finálních výrobků, nebot jejioh povreh působí sužžím a nikoliv gumovitým a Jétným dojmem, zejména v případě použití plniv na bázi akxylátů* Bovněž tak eo v některých případech zlepíujo tažnost finálních obuvnických dílů z integrálních polyuretanových pěn podle vynálezu·

Vynález lze charakterizovat tak, žo při tvorbě ebuvnipkýoh dílů z integrální polyuretanové pěny se do jedné ze složek, nejlépe do polyolové složky, přidává hydrofilní polymerní práŽkovité plnivo, sehopné v jednom gramu sorbovat 400 až 2500 mg vodní páry· Množství tohoto plniva jo 1 až 50 hmotnostních prooont, nejvhodněji pak 5 až 15 hmotnostníeh procent, vztaženo na hmotnost výsledné polyuretanové pěny· Z chemického hlediska je polymerní plnivo tvořeno trojrozměrnou polymerní sítí, obsahující hydrof ilní skupiny typu -000H, -SO^H, nebo jejioh soli,

-®H₂, -OH, «ΗΗ, ^1, «Η0Η, hoterocyklický dusík a podobně· Vlastnípolymemí síí může vytvářet polyakrylamid, kyselina akrylová, kyselina meťakrylová, kyselina fumarová, kyselina maleinoνά, popřípadě jejich soli, přičemž síťování jo provedeno dlvinylbonzonom nebo glykolakrylátom, fonélformaldohydpvá, rezoroinforaaldehydová pryskyřice e obsahem -SOj akupin, eulfonované kopolymery etyronu e divinylbonzonom, quanidinformaldehydové, melaminformaldehydové pryskyřice, kondenzáty pyridinových bází a podobně* Velmi vhodné jaou polymery, připravené například podle OS autorskýoh osvědčení 160 336 nebo 162 921, některé pryskyřice používané jako katezy nebo anezy a podobně·

Základní podmínkou pro použitelnost plniva jo, mimo uvedenou sorpci, jeho nerozpustnost ve vodě a v použitém polyuretanovém systému* lim v podstatě odpadají nevýhody negativního zásahu do polymerní reakoe, katalytického nebo stabilizačního systému· Vlastní svýěoní sorpce polyuretanové pěny séviaí na eorpčaí kapacitě použitého plniva, jeho množství v polymeru, jeho velikostí Částie a měrné hmotnosti výsledného výrobku*

V praktických podmínkách lso dosáhnout až víoo než 300 mg sorpce vodníoh par na 1 g polymerní kompozice·

-h'

224 819

Při vlastní tvorbě polyuretanové pěny pedla vynálezu aa v kapalném dvousložkovém systému okovají polymerní práškovitá plniva jako práškové koloidní stabilizátory, oož znamená, žs ae shromažďují na mezifázovém povrchu mezi polymerní a plynnou fází» Daná skutečnost má dvě základní výhody, z nichž první js zvýšená odolnost proti kolapsu pěnové hmoty během její tvorby a drahá pak je vysoká využitelnost povrchu plniva pro eorpei výsledného obuvnického dílu*

Z uvedeného js zřejmá, že velikost částio, která nsjvíoa ovlivňuje povrch použitého plniva, hraje důležitou roli pro uSinok'vynálezu· Teoreticky by tady bylo nojvýhodnějží použít eo nejmenší velikost částic plniva, avšak v praxi mají příliš malé částiea negativní vliv ve zvýšeném zahuštevaeím učinku· Pro polyuretanová pěny podle vynálezu se tedy používá plniv e velikostí částio v rozmezí od Ο,ΘΙ do 50 ^jbj» pokud jde o horní hranici, ta ja dána již taká typem použitého zpraeovaeího zařízení·

Množství použitého hydrofilního plniva, tedy od jednoho do 50 hmotnostníoh procent a nejvýhodněji od pěti do patnáeti hmotnostních procent, vztaženo na hmotnost výsledné polyuretanové pěny, js určováno hlavně požadavkem na konečnou sorpci výrobku, i když maximálně použitelné množství js někdy rovněž dáno, respektive ovlivněno typem použitého zářísaní, viskositou zpracovávaných složek a sahuž^ujícím ďšinken vlastního plniva· ďo-li množství plniva příliž vysoké, nebo jc viskosita polyolové komponenty, jakožto obvyklého nosiče plniva, velmi vysoká, nebo má plnivo velký zahužíujíoí účinek, ktorý ae v důsledku nabotnání vedou, přítomnou v systému, případně jsětě svyžujo, přidává se plnivo přímo do směšovací hlavy dávkevaeíh© zařízení, jako třetí složka v podobě disperse v nízkoviskozní» dielu, v nískomolokulárnlm esteru nebo steru, popřípadě v jiných komponentách, a to v kombinaoi so smáčodly na bázi olejů, polysiloxanů nobo polyotorů bez koneovýeh skupin funkčního charakteru· To většině případů so věak použije běžné směšovací hlavy aa dvoasložkový systém a hydrofilní plnivo so přidává do jedné, obvyklo polyolevé složky· toužití dalžíoh emáěe&el, pre lepší dispergaci plniva v polyeluji sice možné, ale vo většině případů není nezbytně nutné·

-b224 819

Hydrofilizaoo obuvnických dílů z polyuretanových pěn podle vynálezu je vhodná v podstatě pro věeehny typy hěiných reaktivních polyuretanových změeí* Polyolová zložka těohto eměei může být na bázi polyéteru i polyesteru, může obsahovat běžné katalytické aměei na bázi cínu, terciárního dusíku a podobně, stabilizátory, barviva, naetavovadla a jiné složky, zajlitující zpracovatelnost i užitné vlastnosti finální směsi* Jako nadc^adel lze e výhodou použít fyzikální typy v podobě nízkovrouoíoh kapalin, například triehlorfluormetan, metylenohlorid a podobně* lehčení polyuretanové struktury jo rovněž možné pomooí reakoe -SCO skupin e vodou, přítomnou v systému, ovšem je nutno poěítat ee skutečností, že v důsledku sorpční schopnosti plniva se sníží obsah vody využitelné pro chemické lehčení a Že se v některých případech zvýší vlzkozlta polyolové složky v důsledku nabotnání použitého plniva* Ovšem i při lehčení fyzikálními nadouvadly je výhodné, když rystém obeahuje 0,1 až 0,5 í vody, nebot v tomto případě je vzniklá buněčná struktura propojena drobnými kanálky, oož zvyšuje dynamickou ryohloet eorpoe vodních par plnivem na povrchu buněk*

Vynález je blíže osvětlen několika příklady provedení* Příklad 1

Příprava polyuretanové eměei pro vnitřní boty těžké sportovní obuvi* 15 hmotnostních dílů plniva na bázi sodné soli kyseliny akrylové, aítováné divlnylbenzenem, se smíchá s polyeterpolyolovou složkou, 'č* OB 112, obsah vody 0,2 jí, obsahující 8 Jí trichlorfluormetanu* Takto upravený polyol ee emisi e modifikovaným difenylmetandiizokyanátem, obsahujícím 22,8 jí «<00 skupin, v poměru 110t41* Výsledná polyuretanová pěna vykazuje navlhavost aei 110 mg na 1 g své hmotnosti) měrná hmotnost ee rovná 280 kg/m?* Srovnávací polyuretanová pěna bez hydrofilníoh plniv má sorpci 30 mg na 1 g výrobku*

Příklad 2

Polyuretanová pěna pro plaatieké stélky obuvi ae připravuje tak, že se smioi polyolová složka na bázi kopolyeeterů kaprolaktonu a butylenglykoladipátu při teplotě 50°C s 15 hmotnostními díly sírovaného kopolymeru na bázi akzylátu sodného, akrylamidu a etyíglykolmstakrylátu* V této podobě se potom v poměru

224 819 lil podrobí reakci β prepolymerním polyesterem, zakončeným -HCO skupinami· lehčené struktury se dosahuje pomeeí kysličníku uhličitého, pocházejícího z reakce mezi -H00 skupinami s vodou· Výsledná polymerní pěna vykazuje sorpci asi 120 mg na 1 g při měrné hmotnosti 380 kg/a? a je zvláětě odolná proti hydrolýze· Srovnávací vzorek má sorpci 20 mg na 1 g·

Příklad 3

Pólyolová složka obsahuje v hmotnostních dílech 100,00 polypropylenglykol o funkčnosti 3, MH 3500,

0,40 vodu,

6,00 trichlorfluormetan,

0,20 trlstylendiamin,

0,15 oktoát oínatý,

0,70 polysilozan a

8,00 quanidinformaldehydovou pryskyřici· lato složka se smící s toluendiizokyanátem v množství

22,6 hmotnostních dílů· Výrobek, t*j· měkké díly obuvi, o měrné hmotnosti 100 kg aa a?, vykazuje sorpci asi 160 mg na 1 g, ve srovnání s původními 45 mg na 1 g a polyuretanové pěny bez hydrofilníoh plniv·

Příklad 4

100 hmotnostních dílů polyesterpolyolu s obsahem vody 0,42 jí a e číslem OH 212, vykazujícíoh viskozitu 2200 KPa_es, se ve směšovací hlavě smíchá s 94 hmotnostními díly modifikovaného difenylmetandiizokyanátu s 19,5 í -KCO a 25 hmotnostními díly plniva, složeného se 13 hmotnostních dílů nafténického oleje a 10 hmotnostních dílů fenolformaldehydové pzyskyřioe, sulfonováné na alifatické větvi, se 2 hmotnostními díly polyetylenglykolu, zakončeného jednomocným nasyceným alkoholem* Vytvořená polyuretanová pěna vykazuje navlhavost asi 90 mg na jeden gram své hmotnosti, ve srovnání s analogickou pěnou bez přísady plniv, která vykazuje eorpci jenom 10 mg na 1 g* Směs je vytvarována na ortopedické vložky do obuvi*

Claims (1)

1. Integrální polyuretanová pěna, vytvarovaná do obuvniokýoh výrobků, jako jsou například plastické stélky, ortopedické vložky, vnitřní boty do těžké sportovní obuvi, jazyky a podobně, vyznačená tím, že v přepočtu na eelkovou hmotnost výrobku obsahuje 1 až 50 hmotnostních procent hydrofilního polymerního, původně práěkovltého plniva o velikosti částic od 0,01 do §0 um, schopného vratně sorbovat v jednom gramu 400 až 2500 mg vodní páry, tvořeného irojrosměrnou polymerní sítí s obsahem hydrofilní oh skupin typu -CQOH, -SO^H nebo jejich solí, -SHj, -OH, WH, 5®, -NOH nebo hoterocykllokým dusíkem -H«, a svoleného se skupiny zahrnující polyakrylamid, kyselinu akrylovou, kyselinu mstakrylovou, kyselinu fumarovou, kyselinu maleinovou, popřípadě soli těchto kyselin, přičemž tyto látky jsou sížovány dlvinylbenzenem nebo glykolakrylátem, sulfonováné fonolformaldehydové, rezoroinformaldehydové pryskyřice, sulfonováné kopolyméry styrenu s divinylbenzenom, quanidinformaldehydové, melaminformaldehydové pryskyřice nebo kondenzáty pyridinových bází.

   Cen a : 2,40 Kčs