CS245427B1

CS245427B1 - Pasta z polymeru nebo kopolymerů vinylchloridu

Info

Publication number: CS245427B1
Application number: CS8310223A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Beran; Frantisek Fiala; Josef Kyral; Jiri Stepek; Petr Burian
Original assignee: Miroslav Beran; Frantisek Fiala; Josef Kyral; Jiri Stepek; Petr Burian
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS1022383A1

Abstract

Vynález se týká pasty z polymeru nebo kopolymerů vínylchloridu pro výrobu plošných materiálů nebo prostorově tvarovaných materiálů, propustných pro vodní páry. Účelem vynálezu je dosáhnou zdokonalené propustnosti finálních výrobků pro vodní páry, prodyšnosti a měkkosti. Uvedeného účelu se dosahuje tím, že se při výrobě uvedených výrobků použije plastisolové pasty, která obsahuje 10 až.60 hmotnostních procent, vztaženo ná "pastu, rovnoměrně rozptýleného hydrofilního systému, sestávajícího z mírně těkavé, ve vodě rozpustné se změkčovadly ftalátového typu omezeně rozpustné hydrofilní kapaliny, po případě kombinace kapalin ze skupiny zahrnující etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, polyetylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, tripropylenglykol, glycerin, trimetylolpropan, etanolamin, dietanolamin, trietanolamin, formamid a roztoky močoviny nebo acetamidu v některé z výše uvedených kapalin a z polymerní hydrofilní látky, jako jsou nativní nebo chemicky upravované škroby, která v uvedené kapalině nebo v kombinaci ^apalin botná při teplotách od 40 do 160 c, při poměru kapaliny k polymerní látce 1 : 3 až 3 : 1 .

Description

Vynález ae týká pasty z polymeru nebo kopolymerů vinylchloridu, přlpravéné ze změkčovadel ftalátového typu, pro výrobu makroporézních plošných nebo prostorové tvarovaných útvarů, propustných pro vodní páry.

V posledních letech se kromě mi kroporézních plošných materiálů prosazují také materiály makroporézní, zejména v oděvním průmyslu. Tyto útvary se, podobně jako neupravená useň vyznačují pouze částečnou ochranou proti pronikání kapalné vody. Jejich propustnost pro vodní páru je však vyšší než u útvarů mikroporéžních a leží, podle typu, mezi propustností textilu, usně a útvary mikroporézními. Vyznačují se dále vyšší měkkostí a poddajností, ale i nižší odolností vůči mechanickým vlivům.

Porézní, prodyšné plošné útvary na bázi měkčeného PVC lze získat chemickým, fyzikálním nebo mechanickým lehČením. Získání dostatečných hodnot propustnosti pro vodní páru je tu vázáno a přílišným poklesem fyzikálních vlastností zejména odolnosti proti oděru a otěru.

Jinou možností je použití směsi plastisolu PVC s malými částicemi tavitelného nekompatibilního materiálu jako je polyetylén. Mechanickým působením na tyco materiály byly získány jemně porézní útvary vysoké hustoty, vhodné pro vnitřní vybavení obuvi. Je uváděno rovněž použití polyetylénu neoo kopolymerů etylenvinylacetátu při vytváření lehčených plošných úcvarů na bázi měkčeného PVC se zvýšenou propustností pro vodní páru. Jiná možnost zvýšení propustnosti měkčeného PVC pro vodní páru spočívá v přidání hydrofilního plastifikátoru do plastisolu.

- 2 245 427

Hydrofilizace a současné zvýšení propustnosti pro vodní páru je dosahováno emulgací vodných roztoků hydrofilních polymerů do PVC plaatisolu. V této souvislosti jsou uváděny polymery na bázi vinylalkoholu, případně v kombinaci se sííovadlem a vhodným emulgátorem.

Místo pravého roztoku je možno použít též koloidní vodné roztoky, např. škrobu, kaseinu, želatiny atd., resp. tyto látky, zbotnalé ve vodě nebo v rozpouštědle. Určité nalehčení plošných útvarů tohoto typu je dosahováno přídavkem uhličitanu amonného do vodné fáze, nebo přídavkem benzinu a emulgátorů na bázi derivátů polyetylenglykolu. Do této skupiny lze zahrnout i porézní hydrofilní pěnovou strukturu ne bázi plastisolu PVC obsahující polyuretanový předpolymer, specifický emulgátor, vodu, nízkomolekulámí uhlovodík a kyselinu křemičitou. Nevýhodou uvedených postupů je nutnost odstraňovat značné množství vody z nánosu obvykle ještě před vlastní želatinací, jinak má vrstva nepřijatel nou strukturu. Vzhledem k vysokému výparnému teplu v®dy je její odstraňování zdlouhavé a při vyšších tloušíkách nánosu se vůbec nedaří.

. Při dalších postupech je porézní struktura nánosů na bázi měkčeného PVC vytvářena extrakcí zželatinovaných nánosů obsahujících ve vodě rozpustné látky. Získané materiály mají mikroporézní charakter. Jako extrahovatelné látky jsou uváděny sloučeniny rozpustné ve vodě i ve změkčovadlech např. na bázi polyetylenoxidu, např. alkoxipolyetylenoxid nebo etoxilované adukty alkylfenolů nebo soli, např. CaClg nabo HaCl, v kombinaci s lehče ním a specielní úpravou textilního podkladu.

245 427

- 3 K dosažení propustnosti pro vodní páru v rozmezí 1000 1400 g/m 24 h je nutno pracovat s vysokým podílem vodou extrahovatelné látky nebo kombinovat postup ještě s lehčením za použití nadouvadla. V obou případech má výsledný materiál nízké hodnoty fyzikálních vlastností. Literatura uvádí sice menší podíl vodou extrahovatelné látky, do 30 %, ale dosažení vyšších hodnot propustnosti je tu vázáno na dodatečné broušení materiálu až do zachycení konců vláken počesaného textilního podkladu, takže postup není univerzální. Postup pro přímé zhotovení porézních, prostorově tvarovaných výrobků byl dosud popsán pouze u rukavic, kde se textilní podšívka povrstvuje polyuretanem za použití koagulačního procesu.

Vynález odstraňuje popisované nevýhody vytvořením plastisolové pasty z polymeru nebo z kopolymerů vinylchloridu, připravené ze změkčovadel ftalátového typu, pro výrobu makroporéžních plošných nebo prostorově tvarovaných útvarů, propastných pro vodní páry podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 10 až 60 hmotnostních procent, vztaženo na pastu, rovnoměrně rozptýleného hydrofilního systému, sestávajícího z mírně těkavé, ve vodě rozpustné a se změkčovadly ftalátového typu omezeně rozpustné hydrofilní kapaliny, popřípadě kombinace kapalin ze skupiny zahrnující etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, polyetylenglykol, propylénglykol, dipropylenglykol, tripropylenglykol, glycerin, trimetylolpropan, etanolamin, dietanolamin, trietanolamín, formamid a roztoky močoviny nebo acetamidu v některé z výše uvedených kapalin, a z polymerní hydrofilní látky, jako jsou nativní nebo chemicky upravované škroby, která v uvedené kapalině

- 4 245 427 nebo v kombinaci kapalin bo-tná pri teplotách od. 40 do 16O°C, při poměru kapaliny k polymerní látce 1 : 3 až 3 : 1.

Mezi výhody vynálezu patří zdokonalená ..propustnost finálních výrobků pro vodní páry, prodyšnost a měkkost, jichž ee dosahuje poté, když se výrobky, obsahující pastu podle vynálezu vypírají ve vodě o teplotě kolem 70°C a následně vysuší.

Příprava polyvinylchloridových plastisolů je známa.

K plastisolů se přidá ve vodě rozpustná, málo těkavá kapalina s omezenou rozpustností ve změkčovadlech obsažených v plastisolů a polymerní hydrofilní látka, botnající v kapalině v teplotním rozmezí od 40° do 16O°C, případně může být hydrofilní látka předem částečně zbotnalá v kapalině.

Jako kapaliny se používá látek z následující skupiny, případně jejich směsi: etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglygol, polyetylenglygol, propylenglygol, dipropylenglygol, .tripropylenglykol, glycerin, trimetylolpropan, etanolamin, dietanolamin, trietanolamin, formamid, roztoky močoviny nebo acetamidu ve vodě nebo v některé z výše uvedených kapalin. Některé z těchto látek jsou použitelné šampone, jiné mohou tvořit pouze část směsi.

Jako polymerní hydrofilní látky se používá škrobů nativních nebo chemicky upravovaných.

Množství kapaliny a polymerní hydrofilní látky se volí tak, aby jejich součet tvořil 10 cn. 60 % hmotnostních a jejich vzájemný poměr jel : 3 až 3 : 1.

Pro dosažení extrémních hodnot propustnosti je možno pracovat s takavým množstvím kapalné hydrofilní složky, které v klidovém stavu vede již k oddělování fází a stabilitu systému udržovat mechanickým působením, například mícháním

- 5 245 427

Plastisoly podle vynálezu s obsahem uvedeného hydrofilního systému je možno použít obvyklým způsobem k přímému či nepřímému nanášení na textilní podložku, k máčení nebo odlévání, případně k výrobě folií pro laminování textilních a usňových materiálů.

Konečné vlastnosti, propustnost pro vodní páru, prodyšnost a měkkost získávají takto zhotovené materiály nezbytným vypráním v horké vodě nejlépe 70°G po dobu 30 minut s následným vysušením

Plošné útvary je možno dále tepelně dezénovat například s použitím VP ohřevu. Aplikace vynálezu a docílené výsledky jsou dokumentovány v následujících příkladech provedení.

Příklad 1

Do základní směsi měkčeného PVC ve složení (hmotnostní díly)

PVG emulzní pastotvorný (Vestoiit 7012) 75 PVC suspenzní pastotvorný (Vestoiit 7021) 25 di-2-etylhexylftalát 53 diokfcyladipát 5 Stabilizátor 2 Pigmentová předsměs 2 byl zamíchán hydrofilní systém, obsahující

Škrob bramborový

Glycerin

- 6 245 427

Tato siněs byla nanesena za použití nože a štěrbiny 0,70 mm na separační papír, do nánosu zai&minován bavlněný úplet i^Pžmot^ «2 a provedena predželatinace pri teplote 110nosti cca 3θ0

130°C po dobu 1 minuty a želatinace při 180°C po dobu 3 minut. Takto připravený materiál měl po 30ti minutové extrakci vodou 70°C horkou a po vysušení plošnou hmotnost 500at 550 g/m^ a propustnost pro vodní páru v rozmezí 80 90 g/m h. Materiál byl použit pro výrobu pracovních rukavic.

Příklad 2

V rychlomíchačce byla připravena směs o hmotnostním složení:

PVC emulzní pastotvorný (Slovinyl EP 702) 100 di-2-etylhexylftalát 60 di-n-butylftalát 20 Stabilizátor 2 Pigmentová předsměs 2 Škrob 46 Glycerin 92 Močovina 23

Tato směs byla nanesena za použití nože a štěrbiny 0,70 mm na separační papír,-do nánosu zalamXnován bavlněný úplet oyhmotnosti o

cca 200 g/m a nános želatinován při teplotě 180°G po dobu 4 mih.

Takto zhotovený materiál má po extrakci horkou vodou (70°C po dobu 30 minut) a po vysušení plošnou hmotnost v rozmezí 500 ^

550 g/m · Materiál je vhodný pro výrobu pracovních a sportovních rukavic. Jeho propustnost pro vodní páry je v rozmezí 100 £ 110 g/m h.

- 7 245 427

Příklad 3

V rychlomíchačce byla připravena směs o hmotnostním složení:

PVC emulzní pastotvorný (Slovinyl EP 702) 2000 di-2-etylhexylftalát 1000 di-n-butylftalát 400 Stabilizátor 20 Škrob bramborový 903 Glycerin 1716

Směá byla natírána na separační papír za použití nože na kontinuálním natíračím zařízení při rychlosti pohybu papíru

2,5 m/min. a štěrbině 0,70 mm, do nánosu laminován bavlněný úplet o plošné hmotnosti 200 g/m a po průchodu želatinačním tunelem o délce 11 m a teplotě sekcí v rozmézí 120 190°C byl materiál odseparován od papíru a navinut. Z tohoto materiálu byly vyseknuty díl ce, které byly bašto:

a) vyprány ve vodě 70°C teplé po dobu 3 minut. Po vysušení měl získaný materiál plošnou hmotnost 500 efz 550 g/m , propustnost pro vodní páru v rozmezí 70 90 g/m^^dále dobrou odolnost proti otěru plstí za sucha a za mokra a výbornou odolnost proti opakovanému ohybu (100 000 cyklů bez poškození).

b) dezénovány za použití silikonové matrice ve vysokofrekvenčním lise a pak vyprány a vysušen stejně jako v odstavci a).

Získaný mat eriál ('přT plošné hmotnosti 500 av 550 g/m propustnost pro vodní páru v rozmezí 40 aí 45 g/ια h. Liateriál je vhodný zejména pro širší sortiment rukavic jako náhrada měkkých usní.

c) na materiál byl nanesen roztok lineárního polyuretanu za použití rastrového válce 1000 bodů a po vysušení nánosu bylo provedeno vyprání a vysušení jako v odst. a). Vzorky materiálu

- 8 245 427 vykaxovaly při plošné hmotnosti 500 n p60 g/m^ propustnost pro vodní páru v rozmezí 35 at 50 g/nTh. Materiál je vhodný zejména pro výrobu účelových a vycházkových rukavic, čalounění nábytku a dalších aplikací jako náhrada měkkých usní»

Příklad 4

S použitím laboratorní rychlomícháčky byla připravena pasta

PVC o hmotnostním složení:

PVC emulzní pastotvorný (Slovinyl EP 702) 1000 di-2-etylhexylftalát 500 di-n-butylftalát 200 Stabilizátor ^BAZ 50) 10 Pigmentová předsměs 50

i)o kádinky o objemu 250 ml bylo naváženo 20 g bramborového škrobu, 10 g monopropylenglygolu a 30 g glycerinu, směs promíchána a kádinka umístěna ve vzduchovém termostatu s nucenou cirkulací vzduchu a nastavenou teplotou 120 ⁰ C. Po 30 minutách přešla směs z původní tekuté do polotuhé konzistence, zahřívání přerušeno a ke směsi přidáno dalších 20 g studeného glycerinu. Tato směs charakteru řídké kaše byla postupně za intenzivního míchání přidána k 80 g výše uvedené pasty. Tato směs byla nanesena za použití nože a štěrbiny 0,70 mm na separační papír, do tohoto nánosu zaP/ošW laminován bavlněný úplet dyhmotnosti 200 g/m^e a provedena předželatinaoe při teplotě 120 - 130°G po dobu 1 minuty a želatinace při 180°C po dobu 3 minut. Takto připravený vzorek byl jednak

a) vyprán v horké vodě 70°C po dobu 30 minut. Po vysušení měl o materiál plošnou hmotnost 470 - 520 g/m a propustnost pro vodní páru 70 - 80 g/m2_h> jednak

- 9 245 427

b) dezénován za použití silikonové matrice na vysokofrekvenčním lise a pak vyprán a vysušen stejně jak je uvedeno v odst. a)

Získaný materiál měl při plošné hmotnosti 490 - 510 g/m propustnost pro vodní páru v rozmezí 70 - 75 g/m h. Stejný materiál měl při použití polyesterového úpletu o plošné o hmotnosti 200 g/m místo úpletu bavlněného propustnost v rozmezí 60 - 65 g/m h při plošné hmotnosti 430 - 480 g/m .

Využití těchto materiálů je obdobné jako u příkladu 3).

Příklad 5

S použitím laboratorní rychlomíchačky byl připraven plasvisol o hmotnostním složení:

PVC emulzní pastotvorný, rychle želatinující (Lonzavyl;P729) 800

PVG suspenzní nepastotvorný (Neralit 702) 200 di-2-etylhexylftalát 1000 di-n-butylftalát 100 Epoxibutylester 100 Stabilizátor 20 Pignent 20 Škrob bramborový 565 Glycerin 1130 Polyetylenglygol 300 140

Na hliníkovou formu ochranné pracovní rukavice byla navečena bavlněná podšívka (Použit bavlněný úplet o plošné hmotnosti cca 200 g/m^), forma vyhřátá na teplotu 80°C v tunelu s přenosem tepla sáláním a konvekcí horkým vzduchem. Potom byla forma s podšívkou ponořena do výše uvedeného plastisolu a pozvolna vytažena.

245 427

Po 1 minutě okapávání vzorku byla forma a nánosem přemístěna do želatinačního tunelu stejného typu jak je uvedeno výše. Po provedené želatinaci a částečném ochlazení formy byla rukavice sejmuta a vyprána v 70°C horké vodě po dobu 30 minut. Po vysušení byly z rukavice vyseknuty vzorky na stanovení propustnosti pro vodní páru, která byla při plošné hmotnosti vzorků 1300 - 1400 g/m v rozmezí 40 - 43 g/m h.

Příklad 6

S použitím laboratorní rychbmíchačky byly připraveny směsi o složení uvedeném v tabulce 1,

Směsi byly za použití nože naneseny na aeparační papír, nános předželatinován při 120 - 145°C po dobu 3 minut a želatinován za podmínek uvedených v tabulce 2.

Vzniklé folie byly sejmuty ze separačního papíru a extrahováay v 70°C horké vodě po dobu 30 minut a vysušeny v sušárně s nucenou cirkulací vzduchu při 50°C.

Tabulka 2 dokumentuje dobrou vypíratelnost nánosu, která · zůstává zachována i při větších tlouštkách (směs A). Dále je z tabulky patrný vliv složení směsi a tlouštky nánosu na propustnost fólie pro vodní páru. Hodnoty pevnosti v tahu a tažnosti uvedené v tabulce 3 jsou sice nižší než je obvyklé u kompaktních nánosů, ale tažnost zůstává v relaci s tažnosti textilu.

Folie připravená ze směsi A byla použita k laminaci měkké hovězinové usňové štípenky za použití polyuretanového adheziva, naneseného jak natíráním, tak stříkáním. V obou případech vzniklý prodyšný materiál je použit k ušití ochranných pracovních rukaÝic.

245 427

Tgbulka 1	A	B	C
PVO emulzní pastotvorný, rychle
želatinující (Lonzavyl P 729)	80	80	80
PVO suspenzní nepastotvorný
(líeralit 702)	20	20	20
di-2-etylhexylft alát	100	100	100
di-n-butylftalát	10,5	10,5	24
Epoxibutylester	5,3	5,3	6
Stabilizátor	2,1	2,1	1
Pigment	-	-	2
Škrob	24,3	54,5	61,
Glycerin	48,4	54,5	121
Příklad 7-15
Do základní směsi měkčeného PVC	hmotnostního	složení:
PVC emulzní pastotvorný (Slovinyl EP 702)		100
di-2-etylhexylftalát			50
di-n-butylft alát			20
Stabilizátor			1
Pigmentová předsměs			2

bylo zamícháno 20% hmotnostních škrobu bramborového a po zamíchání byla do 100 hm. d. této směsi přidána za míchání hydrofilní kapalina o složení a celkovém množství uvedeném v tabulce 4. Takto připravené plastisoly označené 7-15 byly naneseny za použití nože a štěrbiny 0,65 na separační papír a do nánosu zalaminován bavlněný úplet (př. 7 - 10) nebo polyesterový úplet (př. 11 - 15) o plošné hmotnosti 200 g/m, řrcvedena předželatinace

245 427 při teplotě 110 - 135°C po dobu 2 minut a želatinace při 180°C po dobu 3 minut. Takto připravené materiály měly po 30 minutové extrakci vodou 70°C teplou a po vysušení plošnou hmotnost a pro pustnost pro vodní páru uvedenou v tabulce 513

245 427

Cd

Tabulka

- 14 Tabulka 3

245 427

směs	číslo vzorku	taznost /%/	pevn. v /MPa	tahu /	Modul 100 % /MPa/
a⁺’	b	a	b	a	b
A	1	208	189	1,3	1,1	0,80	0,73
	2	225	194	1,7	1,4	0,95	0,90
	3	196	171	2,2	1,8	1,38	1,28
	4	180	139	3,0	2,7	2,45	- 2,17
B	5 .	196	174	1,1	0,97	0,74	0,70
	6	199	184	1,4	1,2	0,95	0,94
	7	155	138	1,6	1,3	1,23	1,14
	8	114	86 .	1,8	1,4	1,74	-
C	9	216	—	1,03		0,57	—
	10	228	-	1,08	-	0,59	-
	11	210		1,03	- .	0,61	-

+) směr a - síla působí ve směru natírání fo^ie b - síla působí kolmo na směr natírání folie

- 15 ir>

M· i—I

CA r-1

CM r—I σ\ co c~Td <0

H

ΛΙ

Ή >P

PM

O cm CD

CM r-l

O CM CO

CM r-l

O O

CA r-l

CM O CO

CM CM

O 'ίΟ r-l

<*>	CA	CA
•k		«
	ca	CA
r—t	r-l	r-l

o o

CM CM o

•st

CM O CO r-l CM

	i—1	rd
	>»	O	bD		P
	r-l	jy	id	P	•rl
	bO		φ	•H	s
	id	r—1	r—1	a	co
	φ	bfl	>»	(0	H
id	r-l	p	Pr	r-l	O	CO	xí
•rl		a>	O	O	P	P	•rl
ρ	P	r-l	P	P	CO	•rl	a
φ	φ		Pí	CO	P	>	®
o	O	P	O	P	Φ	O	P
	id	φ	P	Φ	•rl	>o	Φ
r-l	o	•rl	o	•rl	P	o	o
O	te*	O	g.	«	El	s	-y

Claims

Pasta z polymeru nebo kopolymerů vinylchloridu, připravené ze změkčovadel ftalátového typu, pro výrobu makroporézních plošných nebo prostorově tvarovaných útvarů, propustných pro vodní páry, vyznačená tím, že obsahuje 10 & 60 hmotnostních procent, vztaženo na pastu, rovnoměrně rozptýleného hydrofilního systému, sestávajícího z mírně těkavý, ve vodě rozpustné a se změkčovadly ftalátového typu omezeně rozpustné hydrofilní kapaliny, případně kombinace kapalin ze skupiny zahrnující etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, polyetylénglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, tripropylenglykol, glycerin, trimetylolpropan, etanolamin, dietanolamin, trietanolamin, formamid, a roztoky močoviny nebo acetamidu v některé z výše uvedených kapalin, a z polymerní hydrofilní látky, jako jsou nativní nebo chemicky upravované škroby, která v uvedené kapalině nebo v kombinaci kapalin botná při teplotách od 40 do 16O°C, při poměru kapaliny k polymerní látce 1 : 3 až 3 : 1.